张国耀 发表于 2010-8-5 03:11:34

讨论:磨削热

大家在现场操作中一直遇到,看一下大家会否有关于对此的认识与理解!
何谓磨削热?
磨削热与车削热有何区别?
磨削热如何引起的?
如何避免更多的磨削热产生?
磨削热过度会有哪些表现?
对于磨削热过度的现象而如何检测?
并且如何避免这些现象的发生?
磨削热也可以称为磨削温度!
参与讨论昭显你的实力、
理论与实践的结合!大家互相交流方可提高。
只看不答不算参与!收获也不会相同!
无论我看法如何都有发言权利!

有心做无心磨 发表于 2010-8-5 16:46:31

降低磨削热引起的烧伤,可以通过降低砂轮硬度,降低粒度,加大冷却液流量,砂轮修得粗一点,提高砂轮线速度来解决。通过酸洗来检测烧伤。

cyndi51 发表于 2010-8-5 12:44:14

车削时,被加工件的去除量大,因此产生的大部分热量被带走
而磨削的去除量相对较少,磨屑只能带走一小部分的热量,因此,冷却不到位时,极易发生磨削烧伤
另外磨削热的产生是瞬时的,而且呈现阶梯分布,因此检测手段就比较困难,一般都是根据经验来制定工艺

SaintGobain 发表于 2010-8-9 10:19:30

磨削过程主要是由:滑擦,耕犁和成屑三个部分组成的。三个部分都会产成热量, 前两个部分主要是摩擦产生热,只有最后的成屑是切割和摩擦共同产成热量。
车削的热量组成中,摩擦产生的热比较少,主要是切割产生热,有点象磨削中的成屑部分。
我们表示磨削热常用磨削比能来衡量:单位是J/mm3 ,意思是去除每立方毫米的材料消耗了多少焦耳的能量。
磨削比能通常大于30J/mm,danshi

SaintGobain 发表于 2010-8-10 14:20:03

接着写 太多了 这个话题培训课程可以讲几天的。。。

磨削比能一般都会大于30J/mm3, 根据我的试验经验,锆刚玉(NZP,ZK40之类的)磨削304SS,DOC:0.04mm时甚至比能可以达到150J/mm3以上,石榴石的更多。相比之下钢铁的熔化能大概在10J/mm3左右。也就是说磨削比能会远远大于熔化能。除了磨屑和传入磨具能带走一小部分(不会超过25%),以外绝大部分都传入工件内部了,会造成各种不同的后果。
以下是主要的几种类型,按照顺序,温度依次升高,温度范围依次降低。
类型 1: 氧化烧伤
类型 2: 热软化
类型 3: 残余应力
类型 4: 再硬化烧伤

SaintGobain 发表于 2010-8-10 14:26:34

其中氧化烧伤的范围最广,其余几种烧伤发生的同时也往往伴随着氧化烧伤。但是只有氧化烧伤最好判断,可以用眼睛来判断颜色的变化。当没有颜色变化时不代表没有烧伤发生,只能说没有氧化烧伤而已。
工件的烧伤往往是多种烧伤复合而成,例如二次硬化烧伤(淬火烧伤)周围可能伴随着回火烧伤(温度梯度的变化),有兴趣的可以参考下《金属学及热处理》学习一下相变的知识更好理解烧伤的理论。

SaintGobain 发表于 2010-8-10 14:31:43

残余应力烧伤多指残余拉应力。本人在学校期间用XRD射线衍射法测量过烧伤后的残余应力。但是很难得出有力的结论,残余应力分布有时不连续,用XRD扫描面积很小而且只能指定一个扫描深度。还有残余应力会随着时间的推移迅速释放掉,理论上24小时之内有一定参考价值。当制样的时候,例如用线切割之类的都会造成应力释放,结果不准确。还不能在线测量,十分不方便。

还有一种逐层腐蚀贴应变片的方法,我没用过,但是据我的理解更麻烦更不准确。
最新的方法是用残余奥氏体在线检测仪器,大概合人民币300多万,可以检测残余应力。但是我们单位没舍得钱买,所以列出来仅供参考。
未完待续.....

SaintGobain 发表于 2010-8-11 08:46:58

残余的张应力是由磨削时产生的表面热膨胀造成的,冷却后表面有张力,一般来说,残余的张应力会降低工具寿命,在最严重的情况下会出现裂缝,裂缝深度和严重程度与温度和工件材质有关,假如当时没有出现裂缝,残余应力会在磨削回火后减轻。

避免热损伤:
总体来说要降低峰值温度和热损伤范围。刚开始提到了“磨削过程主要是由:滑擦,耕犁和成屑三个部分组成的。三个部分都会产成热量, 前两个部分主要是摩擦产生热,只有最后的成屑是切割和摩擦共同产成热量。
”所以为了减少磨削能量,使用能量的最大部分来形成碎屑,使用最少的切削和摩擦能量。我认为减少摩擦产生的能量是最关键的。摩擦产生的能量估计要占到85%以上。

SaintGobain 发表于 2010-8-11 08:52:54

一.从成屑的过程来看,增大最小未变形切屑厚度可以降低磨削比能。磨屑厚度公式:........怎么插入WORD编辑的公式啊??????
根据公式所示,增大磨屑厚度,减小磨削比能可以:1.降低砂轮线速度 2. 增大工件线速度 3. 增大切深
二.减少摩擦过程:1.合适的润滑(使用冷却液) 2.使用锋利的磨料(更脆的磨料) 3.选用高渗透性的磨具(适合碎屑和冷却液循环)
三.减少总体的切削比能(磨削能=滑擦能+耕犁能+切削能)
1.选择使用最少切削能量的磨具 (倾斜的 P vs. MRR曲线)——MRR是材料去除率的缩写
2.选用适当的磨削条件和整形

SaintGobain 发表于 2010-8-11 09:00:01

附:如何探测磨削造成的裂缝
钢铁的裂缝:磁性检查 酸蚀
1.硝酸溶液是最常用的检查烧伤的物质 2.如果表面有残留应力,热的盐酸和硫酸会产生新的裂缝
其它非钢铁的材料 (钢铁和有色金属, 陶瓷和塑料):1.荧光油或其它渗透剂 2.硝酸和氢氟酸的混合酸对探测裂缝更加敏感,但是会在扩大裂缝的同时损坏表面。

本人只用过稀硝酸检测过普通钢的烧伤(大概是45#之类,记不清楚了),其余一概没用过,不妄下结论。

张国耀 发表于 2010-8-11 21:24:45

一.从成屑的过程来看,增大最小未变形切屑厚度可以降低磨削比能。磨屑厚度公式:........怎么插入WORD编辑的 ...
SaintGobain 发表于 2010-8-11 08:52 http://www.chmcc.cn/images/common/back.gif

感谢你的技术与经验分享!
跟贴在有个附件里面点击插入即可。
下面附图!

国联002 发表于 2010-8-19 18:01:54

磨削热跟磨削液浓度的配比有很大关系

liurui123 发表于 2010-9-19 13:54:13

磨削速度要比车削速度高,磨削力也比车削等大的多,由于磨粒和工件表面骤烈的摩擦,因此磨削时会产生大量的热,使磨削区域形成很高的温度,在砂轮与工件接触处的瞬间温度要达800——1000度以上,小部分热量入 砂轮、磨屑,大部分热量传入 工件。车刀属于单刃刀具,是靠刃磨时调整角度(前角、后角、主偏角、刃倾角、排屑槽)来实现切削(主要是刀尖) 的。车削的大部分热量是被切削带走的,切削的颜色看上去有深红的、深蓝的,因为切削的温度也很高,这也是烧伤的结果。
磨削加工实际上是多刃刀具(每一个磨粒相当于一把刀具)同时加工,磨削时进给量较小,切削力也不大,但磨削速度非常高(30——80m/s),因此磨削区域的温度非常高,容易引起工件表面局部烧伤,相当于局部退火。磨削加工热应力会使工件变形,甚至工件表面产生裂纹。
磨削时,别看铁屑都变红了,但带走的热量不多,切屑那么小也不可能带走多的热量,举个列子说明:在砂轮机上磨车刀、铣刀或钻头时,那火花濺到裸露的手上一点事也没有(磨大钻头时,去除量比较多,那火花落到手上就像被蚊子叮了一下),这也是能量太小,而较大的热量被刀具吸收了。

liurui123 发表于 2010-9-19 13:59:37

常粗修砂轮,保持锋利。勤加酒精,以达到冷却目的。

chen01581 发表于 2010-10-5 11:20:58

1.磨削热就是磨削时砂轮和工件接触摩擦时所产生的热;
2.车削时,被加工件的去除量大,因此产生的大部分热量被带走,而磨削的去除量相对较少,磨屑只能带走一小部分的热量,磨削所产生的热量的80%都被工件带走(磨削区域正常温度为550-800,瞬时最高温度可达1000-1500);
3.多方面的原因所引起比如:冷却不到位(可根据工件材质选择冷却液)、进给量过大或过猛、工件转速太慢或砂轮转速过快、砂轮选择不当等等;
4.可根据上面所讲进行摸索吧;
5.过度会引起表面烧伤、裂纹、起皮、掉块、严重的会引起崩块甚至断裂;
6.检测多数仅凭肉眼和经验进行确认就足够啦,经验很关键;
7.在第四条里已经做了回答。

chen01581 发表于 2010-10-5 11:24:24

1.磨削热就是磨削时砂轮和工件接触摩擦时所产生的热;
2.车削时,被加工件的去除量大,因此产生的大部分热量被带走,而磨削的去除量相对较少,磨屑只能带走一小部分的热量,磨削所产生的热量的80%都被工件带走(磨削区域正常温度为550-800,瞬时最高温度可达1000-1500);
3.多方面的原因所引起比如:冷却不到位(可根据工件材质选择冷却液)、进给量过大或过猛、工件转速太慢或砂轮转速过快、砂轮选择不当等等;
4.可根据上面所讲进行摸索吧;
5.过度会引起表面烧伤、裂纹、起皮、掉块、严重的会引起崩块甚至断裂;
6.检测多数仅凭肉眼和经验进行确认就足够啦,经验很关键;
7.在第四条里已经做了回答。
这些看起来简单,可不是三五年的磨工造化所能啊
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