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(bu)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(bu)銹鋼(gang)(gang)可采(cai)用與磨(mo)削(xue)碳鋼(gang)(gang)、低合(he)金鋼(gang)(gang)相同的(de)操作和砂輪(lun)轉速進(jin)行磨(mo)削(xue),但(dan)應避免磨(mo)削(xue)不(bu)均勻或局部過熱(re)(re)是(shi)磨(mo)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)(gang)必須關注的(de)重點(dian)。不(bu)銹鋼(gang)(gang)熱(re)(re)導(dao)率(lv)低,造成熱(re)(re)變形增(zeng)加,特(te)別是(shi)奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)類,熱(re)(re)膨脹系數高于(yu)常見鋼(gang)(gang)種及(ji)鑄鐵約60%。
1. 砂輪
①. 磨料
白剛玉(yu)(yu)具有較(jiao)好的(de)切削(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)(he)自(zi)銳(rui)性(xing)(xing)(xing),適于(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)及馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang);單(dan)晶(jing)剛玉(yu)(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)適用于(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang);微(wei)晶(jing)剛玉(yu)(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)是(shi)由許多(duo)微(wei)小(xiao)的(de)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)組(zu)成的(de),強度(du)(du)高(gao)(gao)、韌性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)自(zi)銳(rui)性(xing)(xing)(xing)好,其自(zi)銳(rui)的(de)特點是(shi)沿微(wei)晶(jing)的(de)縫隙碎裂(lie),從而(er)獲得微(wei)刃性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)微(wei)刃等高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing),可(ke)(ke)以(yi)減(jian)少燒傷、拉毛(mao)等現象,并可(ke)(ke)以(yi)降(jiang)低(di)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)表(biao)面粗糙度(du)(du),適于(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang);立方(fang)氮化(hua)硼(peng)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)的(de)硬度(du)(du)很(hen)高(gao)(gao),熱穩定性(xing)(xing)(xing)好,化(hua)學惰性(xing)(xing)(xing)高(gao)(gao),在(zai)1300~1500℃不(bu)氧化(hua),磨(mo)(mo)(mo)(mo)粒的(de)刃尖不(bu)易變(bian)鈍,產(chan)生的(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)熱也少,適用于(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。為(wei)了(le)減(jian)少黏附(fu)現象,也可(ke)(ke)采用碳化(hua)硅(gui)和(he)(he)人(ren)造金剛石為(wei)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)(liao)的(de)砂輪。
a. 粒(li)(li)(li)度(du)(du):磨削不銹鋼時,一般(ban)以采用(yong)(yong)(yong)(yong)36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)、60號(hao)(hao)中等粒(li)(li)(li)度(du)(du)的砂輪為宜,其中粗磨采用(yong)(yong)(yong)(yong)36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)粒(li)(li)(li)度(du)(du),精(jing)磨采用(yong)(yong)(yong)(yong)60號(hao)(hao)粒(li)(li)(li)度(du)(du)。為了(le)同時適用(yong)(yong)(yong)(yong)于粗磨和精(jing)磨,則(ze)采用(yong)(yong)(yong)(yong)46號(hao)(hao)或60號(hao)(hao)粒(li)(li)(li)度(du)(du)。
b. 結(jie)合(he)劑(ji)(ji):磨削不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)要(yao)求(qiu)砂(sha)輪具有較高的強(qiang)度(du),以便承(cheng)受較大的沖擊載荷。陶(tao)瓷結(jie)合(he)劑(ji)(ji)耐(nai)熱、抗(kang)腐蝕(shi),用(yong)它制成的砂(sha)輪能(neng)很(hen)好地保持(chi)切削性能(neng),不怕潮(chao)濕(shi),且(qie)有多孔(kong)性,適合(he)于制作磨削不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)砂(sha)輪的結(jie)合(he)劑(ji)(ji)。磨削耐(nai)濃硝酸不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)等材料內(nei)孔(kong)時,可(ke)采用(yong)樹(shu)脂結(jie)合(he)劑(ji)(ji)制造砂(sha)輪。
c. 硬度:應(ying)選用硬度較低的砂輪,以(yi)提高自銳性。一般選用G~N硬度的砂輪,其(qi)中以(yi)K~L使(shi)用最為普遍,使(shi)用微晶剛(gang)玉作(zuo)磨料的內圓磨砂輪,則以(yi)了(le)硬度為宜。
d. 組織:為了避(bi)免磨削過程中砂(sha)輪堵塞,砂(sha)輪組織應選較(jiao)(jiao)疏松的,一般選用5~8號(hao)較(jiao)(jiao)為合適。
精磨(mo)時往往采(cai)用的(de)砂輪顆粒更(geng)細。由于保持砂輪外廓(kuo)形狀在(zai)磨(mo)削(xue)過程中的(de)重(zhong)要性(xing),所以磨(mo)不銹(xiu)鋼螺紋(wen)的(de)砂輪,要比磨(mo)削(xue)其他鋼種(zhong)的(de)砂輪的(de)顆粒更(geng)細、更(geng)硬。螺距(ju)越(yue)(yue)小,砂輪顆粒越(yue)(yue)細、越(yue)(yue)硬。
氧化(hua)(hua)鋁砂(sha)輪幾乎專門用于(yu)磨(mo)削不(bu)銹(xiu)鋼。碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)砂(sha)輪一般僅用于(yu)特殊(shu)磨(mo)削,如(ru)磨(mo)軋(ya)輥(gun),碳(tan)(tan)化(hua)(hua)硅(gui)極細顆粒磨(mo)不(bu)銹(xiu)鋼冷軋(ya)軋(ya)輥(gun)時,可磨(mo)成(cheng)光亮表(biao)面。
②. 磨削用量
陶瓷(ci)結合劑砂(sha)輪(lun)的速(su)度為30~35m/s;樹脂(zhi)結合劑的砂(sha)輪(lun)速(su)度為35~50m/s.當發現表面燒傷(shang)時,應(ying)將(jiang)砂(sha)輪(lun)速(su)度降至16~20m/s。
當工件(jian)直徑小于(yu)50mm時(shi),轉速n=120~150r/min;大于(yu)50mm時(shi),轉速n=40~80r/min。
用砂輪外圓進行平(ping)面精(jing)磨(mo)(mo)時,工作臺運動速(su)度(du)(du)一般為(wei)15~20m/min,粗磨(mo)(mo)時為(wei)5~50m/min.磨(mo)(mo)削深(shen)度(du)(du)和橫(heng)向進給量小(xiao)(xiao)時取(qu)大值,橫(heng)向進給量大時取(qu)小(xiao)(xiao)值。粗磨(mo)(mo)深(shen)度(du)(du)為(wei)0.04~0.08mm,精(jing)磨(mo)(mo)深(shen)度(du)(du)為(wei)0.01mm.修整(zheng)砂輪后應減小(xiao)(xiao)磨(mo)(mo)削深(shen)度(du)(du)。
外(wai)圓磨(mo)(mo)(mo)(mo)削時(shi)縱(zong)向進給(gei)量,粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)為(wei)(0.2~0.7)B(mm/r),精(jing)(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)為(wei)(0.2~0.3)B(mm/r);內圓磨(mo)(mo)(mo)(mo)削時(shi)縱(zong)向進給(gei)量,粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)為(wei)(0.4~0.7)B(mm/r),精(jing)(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)為(wei)(0.25~0.4)B(mm/r);砂輪(lun)外(wai)圓平(ping)面磨(mo)(mo)(mo)(mo)橫(heng)向進給(gei)量,粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精(jing)(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)為(wei)(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨削(xue)液
磨削液用(yong)于冷卻和潤(run)滑砂輪與工件,減少砂輪負(fu)荷(he),避免磨粒鈍化,所有(you)這些可能(neng)引(yin)起惡(e)劣的磨削作用(yong),產生過熱、熱裂(lie)、光潔度(du)差。
磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)不銹(xiu)鋼(gang)時(shi),磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)液(ye)的選擇比磨(mo)(mo)(mo)碳鋼(gang)和低合鋼(gang)更(geng)為(wei)重(zhong)要,某些(xie)用(yong)途(參看下文影響磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)率因素(su)一節)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)液(ye)已證明為(wei)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)不銹(xiu)鋼(gang)的特別重(zhong)要變化因素(su),磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)不銹(xiu)鋼(gang)時(shi)水基溶液(ye)(溶性(xing)油(you)(you)乳(ru)液(ye)合成液(ye))或磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)油(you)(you)均可使用(yong)。
3. 磨削不銹鋼(gang)的(de)注意事項
應(ying)及時(shi)修整(zheng)砂(sha)輪,粗(cu)(cu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)砂(sha)輪要修整(zheng)得粗(cu)(cu)一(yi)(yi)些(xie),精磨(mo)(mo)(mo)時(shi)砂(sha)輪要始終保(bao)持鋒利,以(yi)(yi)免過(guo)熱(re)(re)燒(shao)傷。修整(zheng)后的砂(sha)輪兩側轉角處,不允許有(you)毛刺(ci)存在。低表面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙度(du)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),粗(cu)(cu)精磨(mo)(mo)(mo)應(ying)分(fen)別(bie)進行(xing),精磨(mo)(mo)(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)一(yi)(yi)般留0.05mm為宜(yi),工件裝夾誤差大(da)時(shi)可留0.1mm.磨(mo)(mo)(mo)削(xue)過(guo)程中必須充分(fen)冷(leng)卻(que),以(yi)(yi)帶走(zou)大(da)量(liang)(liang)的磨(mo)(mo)(mo)削(xue)熱(re)(re)和進行(xing)沖刷,防止砂(sha)輪堵塞和工件表面(mian)(mian)燒(shao)傷。冷(leng)卻(que)液(ye)必須清潔,不能(neng)混(hun)入磨(mo)(mo)(mo)屑或(huo)砂(sha)粒(li),以(yi)(yi)免將工件拉毛。磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不銹鋼的冷(leng)卻(que)液(ye),一(yi)(yi)般選用冷(leng)卻(que)性能(neng)較(jiao)好的乳(ru)化液(ye),或(huo)用含有(you)極壓添(tian)加劑且(qie)表面(mian)(mian)張力(li)小(xiao)的冷(leng)卻(que)液(ye)。流量(liang)(liang)為20~40L/min,砂(sha)輪直徑大(da)時(shi),為80L/min.不銹鋼磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)應(ying)取小(xiao)一(yi)(yi)些(xie),外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),直徑上的磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)為0.15~0.3mm,精磨(mo)(mo)(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)為0.05mm.內圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)的余(yu)(yu)量(liang)(liang)與(yu)外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)基本相同。平(ping)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),對面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)、剛(gang)性好的零件,單(dan)邊留余(yu)(yu)量(liang)(liang)為0.15~0.2mm,剛(gang)性差、面(mian)(mian)積(ji)大(da)的零件,單(dan)邊留磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)0.25~0.3mm。
乳化油是由(you)乳化礦物油或(huo)礦物油制成(cheng),合成(cheng)液含(han)有(you)非礦物油類有(you)機化合物。乳化液含(han)有(you)氯和硫(liu)是磨(mo)削各種不(bu)銹鋼常用(yong)和最好的水基溶液混合液,而磨(mo)削油則(ze)僅(jin)用(yong)于(yu)磨(mo)削絲扣(kou)及(ji)其他(ta)特殊(shu)用(yong)途。
不銹鋼磨(mo)削量,見表7-12。