不銹鋼的韌性大、熱強度高,而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負前角,磨削過程中磨屑不容易被切離,切削阻力大,擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大,磨削溫度可達1000~1500℃.同時,在高溫高壓作用下,磨屑易黏附在砂輪上,填滿磨粒間的空隙,使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同,產生砂輪堵塞的情況也不相同,如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼,黏附、堵塞現象比06Cr18Ni11Ti嚴重,而12Cr13、20Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。不銹鋼的熱導率小,磨削時的高溫不易導出,工件表面易產生燒傷、退火等現象,退火層深度有時可達0.01~0.02mm.磨削過程中產生嚴重的擠壓變形,導致磨削表面產生加工硬化,特別是磨削奧氏體不銹鋼時,由于奧氏體組織不夠穩定,磨后易產生馬氏體組織,使表面硬化嚴重。不銹鋼的線膨脹系數大,在磨削熱的作用下易產生變形,其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細長的零件,此現象更為嚴重。多數類型的不銹鋼不能被磁化,在平面磨削時,只能靠機械夾固或專用夾具來夾持工件,利用工件側面夾緊工件,產生變形和造成形狀或尺寸誤差,薄板工件更為突出。同時也會引起磨削過程中的振顫而出現鱗斑狀波紋。
不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)采用與磨削(xue)碳鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)相同(tong)的(de)操(cao)作和砂輪轉速進行磨削(xue),但應避免磨削(xue)不均勻或局部(bu)過熱是磨削(xue)不銹(xiu)鋼(gang)必須(xu)關(guan)注的(de)重點(dian)。不銹(xiu)鋼(gang)熱導(dao)率低(di),造成(cheng)熱變形(xing)增加,特別(bie)是奧氏(shi)體鋼(gang)類,熱膨脹系數高于(yu)常見鋼(gang)種(zhong)及(ji)鑄鐵約60%。
1. 砂輪
①. 磨料
白剛(gang)玉具有較好(hao)的(de)(de)切(qie)削(xue)性(xing)(xing)能和(he)(he)自銳(rui)性(xing)(xing),適于磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)馬氏(shi)體(ti)及馬氏(shi)體(ti)+鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang);單晶剛(gang)玉磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)適用于磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)奧(ao)氏(shi)體(ti)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)+鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang);微晶剛(gang)玉磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)是由許多微小的(de)(de)晶體(ti)組成的(de)(de),強度(du)(du)高(gao)、韌性(xing)(xing)和(he)(he)自銳(rui)性(xing)(xing)好(hao),其自銳(rui)的(de)(de)特點是沿微晶的(de)(de)縫隙碎裂,從而獲得微刃(ren)性(xing)(xing)和(he)(he)微刃(ren)等高(gao)性(xing)(xing),可以(yi)減(jian)少(shao)(shao)燒(shao)傷(shang)、拉毛等現象,并可以(yi)降低(di)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)表面(mian)粗糙度(du)(du),適于磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang);立方氮化(hua)硼磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)很高(gao),熱穩定性(xing)(xing)好(hao),化(hua)學惰性(xing)(xing)高(gao),在1300~1500℃不(bu)氧化(hua),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒的(de)(de)刃(ren)尖(jian)不(bu)易變鈍(dun),產生的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)熱也少(shao)(shao),適用于磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。為了減(jian)少(shao)(shao)黏(nian)附(fu)現象,也可采用碳化(hua)硅(gui)和(he)(he)人造金(jin)剛(gang)石(shi)為磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)的(de)(de)砂輪。
a. 粒度(du):磨削不銹鋼時(shi),一般(ban)以采用36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)、60號(hao)(hao)中(zhong)等粒度(du)的砂輪(lun)為宜,其(qi)中(zhong)粗(cu)磨采用36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)粒度(du),精磨采用60號(hao)(hao)粒度(du)。為了同(tong)時(shi)適(shi)用于粗(cu)磨和精磨,則采用46號(hao)(hao)或60號(hao)(hao)粒度(du)。
b. 結合(he)(he)劑:磨(mo)削(xue)(xue)不銹(xiu)鋼(gang)要求(qiu)砂(sha)輪具有較(jiao)高的強度,以便承受較(jiao)大(da)的沖擊載荷。陶瓷(ci)結合(he)(he)劑耐熱、抗(kang)腐蝕,用(yong)它制(zhi)成的砂(sha)輪能很好地保(bao)持切削(xue)(xue)性能,不怕潮濕,且有多孔性,適合(he)(he)于制(zhi)作磨(mo)削(xue)(xue)不銹(xiu)鋼(gang)砂(sha)輪的結合(he)(he)劑。磨(mo)削(xue)(xue)耐濃硝酸(suan)不銹(xiu)鋼(gang)等材(cai)料內孔時,可采(cai)用(yong)樹脂結合(he)(he)劑制(zhi)造砂(sha)輪。
c. 硬(ying)(ying)度(du):應(ying)選(xuan)(xuan)用硬(ying)(ying)度(du)較(jiao)低的砂(sha)輪,以(yi)提(ti)高自銳性。一(yi)般選(xuan)(xuan)用G~N硬(ying)(ying)度(du)的砂(sha)輪,其中以(yi)K~L使(shi)用最(zui)為普(pu)遍,使(shi)用微晶剛玉作磨料的內圓磨砂(sha)輪,則以(yi)了(le)硬(ying)(ying)度(du)為宜。
d. 組織:為了避(bi)免磨削過程中砂輪堵塞,砂輪組織應選較疏松的,一般選用(yong)5~8號較為合適。
精磨時往(wang)往(wang)采用的(de)砂(sha)輪(lun)(lun)顆粒更(geng)細(xi)。由于保持砂(sha)輪(lun)(lun)外廓形狀在(zai)磨削過程中的(de)重要性,所以(yi)磨不銹鋼螺紋的(de)砂(sha)輪(lun)(lun),要比磨削其他鋼種的(de)砂(sha)輪(lun)(lun)的(de)顆粒更(geng)細(xi)、更(geng)硬(ying)。螺距(ju)越小,砂(sha)輪(lun)(lun)顆粒越細(xi)、越硬(ying)。
氧(yang)化鋁砂輪幾乎專門(men)用于(yu)磨(mo)(mo)削不銹鋼(gang)(gang)。碳化硅砂輪一(yi)般僅(jin)用于(yu)特殊(shu)磨(mo)(mo)削,如磨(mo)(mo)軋輥(gun)(gun),碳化硅極(ji)細顆粒磨(mo)(mo)不銹鋼(gang)(gang)冷軋軋輥(gun)(gun)時,可(ke)磨(mo)(mo)成光(guang)亮表(biao)面。
②. 磨(mo)削用量
陶(tao)瓷結合(he)劑砂(sha)(sha)輪(lun)的速度為30~35m/s;樹脂結合(he)劑的砂(sha)(sha)輪(lun)速度為35~50m/s.當(dang)發現表面燒傷時(shi),應將砂(sha)(sha)輪(lun)速度降至16~20m/s。
當(dang)工件直(zhi)徑小(xiao)于(yu)50mm時,轉速(su)n=120~150r/min;大于(yu)50mm時,轉速(su)n=40~80r/min。
用砂輪(lun)(lun)外圓(yuan)進(jin)(jin)(jin)行平面精(jing)(jing)磨時(shi)(shi),工作臺運(yun)動速度(du)(du)一般為(wei)15~20m/min,粗(cu)磨時(shi)(shi)為(wei)5~50m/min.磨削深度(du)(du)和(he)橫(heng)向進(jin)(jin)(jin)給量小(xiao)時(shi)(shi)取大值,橫(heng)向進(jin)(jin)(jin)給量大時(shi)(shi)取小(xiao)值。粗(cu)磨深度(du)(du)為(wei)0.04~0.08mm,精(jing)(jing)磨深度(du)(du)為(wei)0.01mm.修(xiu)整砂輪(lun)(lun)后應減(jian)小(xiao)磨削深度(du)(du)。
外(wai)(wai)圓磨(mo)削時(shi)縱向進(jin)(jin)給量(liang),粗磨(mo)時(shi)為(0.2~0.7)B(mm/r),精磨(mo)時(shi)為(0.2~0.3)B(mm/r);內圓磨(mo)削時(shi)縱向進(jin)(jin)給量(liang),粗磨(mo)時(shi)為(0.4~0.7)B(mm/r),精磨(mo)時(shi)為(0.25~0.4)B(mm/r);砂輪(lun)外(wai)(wai)圓平(ping)面磨(mo)橫向進(jin)(jin)給量(liang),粗磨(mo)時(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精磨(mo)時(shi)為(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨削液
磨削(xue)液(ye)用(yong)于冷卻和潤滑砂輪(lun)與工件,減少(shao)砂輪(lun)負荷,避免磨粒鈍(dun)化(hua),所有這(zhe)些可能引起惡(e)劣的磨削(xue)作用(yong),產(chan)生過熱、熱裂、光潔度(du)差。
磨(mo)削不(bu)銹鋼(gang)時(shi),磨(mo)削液(ye)的(de)選(xuan)擇比磨(mo)碳(tan)鋼(gang)和低合鋼(gang)更為重(zhong)要,某些用途(參看下(xia)文(wen)影(ying)響磨(mo)削率因素一節(jie))磨(mo)削液(ye)已證明為磨(mo)削不(bu)銹鋼(gang)的(de)特別(bie)重(zhong)要變(bian)化因素,磨(mo)削不(bu)銹鋼(gang)時(shi)水基(ji)溶(rong)液(ye)(溶(rong)性油乳液(ye)合成液(ye))或磨(mo)削油均可使(shi)用。
3. 磨(mo)削不(bu)銹鋼的注意事項
應及(ji)時(shi)(shi)修整(zheng)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun),粗磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)要(yao)修整(zheng)得(de)粗一(yi)些,精磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)要(yao)始終(zhong)保持鋒利,以免過(guo)(guo)熱(re)燒傷。修整(zheng)后的(de)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)兩側(ce)轉角處,不允許(xu)有毛刺存在。低表面粗糙(cao)度磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi),粗精磨(mo)(mo)(mo)應分別進行(xing),精磨(mo)(mo)(mo)余(yu)量一(yi)般留0.05mm為(wei)宜,工(gong)件(jian)裝夾誤差大(da)(da)時(shi)(shi)可留0.1mm.磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)過(guo)(guo)程(cheng)中必(bi)須充分冷(leng)卻(que)(que)(que),以帶(dai)走大(da)(da)量的(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)熱(re)和進行(xing)沖刷,防止砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)堵塞和工(gong)件(jian)表面燒傷。冷(leng)卻(que)(que)(que)液必(bi)須清潔,不能混(hun)入磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)或(huo)砂(sha)粒(li),以免將工(gong)件(jian)拉毛。磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)不銹鋼的(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)液,一(yi)般選用冷(leng)卻(que)(que)(que)性(xing)能較好(hao)的(de)乳化液,或(huo)用含有極壓添加劑且表面張力(li)小的(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)液。流量為(wei)20~40L/min,砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)直徑大(da)(da)時(shi)(shi),為(wei)80L/min.不銹鋼磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)余(yu)量應取(qu)小一(yi)些,外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi),直徑上(shang)的(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)余(yu)量為(wei)0.15~0.3mm,精磨(mo)(mo)(mo)余(yu)量為(wei)0.05mm.內圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)余(yu)量與外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)基本(ben)相同。平面磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi),對面積小、剛性(xing)好(hao)的(de)零件(jian),單(dan)(dan)邊留余(yu)量為(wei)0.15~0.2mm,剛性(xing)差、面積大(da)(da)的(de)零件(jian),單(dan)(dan)邊留磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)余(yu)量0.25~0.3mm。
乳化油是(shi)由乳化礦物(wu)油或礦物(wu)油制成(cheng),合(he)(he)成(cheng)液(ye)含有(you)非礦物(wu)油類有(you)機化合(he)(he)物(wu)。乳化液(ye)含有(you)氯和硫(liu)是(shi)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)各(ge)種(zhong)不銹(xiu)鋼常用(yong)和最好的水(shui)基溶液(ye)混合(he)(he)液(ye),而(er)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)油則僅用(yong)于磨(mo)(mo)(mo)削(xue)絲(si)扣(kou)及其(qi)他(ta)特殊用(yong)途。
不銹鋼磨(mo)削量,見表7-12。