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。
不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可采用與磨(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、低合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相同(tong)的操作(zuo)和砂輪轉速進行磨(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue),但應避免磨(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)不均勻或局(ju)部(bu)過熱(re)是磨(mo)削(xue)(xue)(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)必須關注的重點。不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)導率低,造成熱(re)變形增加,特別是奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)類,熱(re)膨脹系數高于(yu)常(chang)見鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種及(ji)鑄(zhu)鐵約60%。
1. 砂輪
①. 磨料
白(bai)剛玉(yu)具有較(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)切(qie)削(xue)性(xing)(xing)能和自銳(rui)性(xing)(xing),適于(yu)(yu)磨削(xue)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)及馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang);單晶(jing)(jing)(jing)剛玉(yu)磨料(liao)適用(yong)于(yu)(yu)磨削(xue)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang);微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)剛玉(yu)磨料(liao)是(shi)(shi)由許(xu)多微(wei)(wei)小的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)組(zu)成的(de)(de),強度高(gao)、韌性(xing)(xing)和自銳(rui)性(xing)(xing)好(hao)(hao),其自銳(rui)的(de)(de)特點(dian)是(shi)(shi)沿微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)的(de)(de)縫(feng)隙碎裂(lie),從而獲得(de)微(wei)(wei)刃(ren)(ren)性(xing)(xing)和微(wei)(wei)刃(ren)(ren)等高(gao)性(xing)(xing),可以(yi)減(jian)(jian)少(shao)燒傷、拉(la)毛等現(xian)(xian)象(xiang),并(bing)可以(yi)降低磨削(xue)表面粗糙度,適于(yu)(yu)磨削(xue)各種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)(gang);立方氮化(hua)硼(peng)磨料(liao)的(de)(de)硬度很高(gao),熱穩(wen)定性(xing)(xing)好(hao)(hao),化(hua)學惰性(xing)(xing)高(gao),在1300~1500℃不(bu)氧化(hua),磨粒的(de)(de)刃(ren)(ren)尖不(bu)易變鈍,產生(sheng)的(de)(de)磨削(xue)熱也少(shao),適用(yong)于(yu)(yu)磨削(xue)各種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。為(wei)了減(jian)(jian)少(shao)黏附現(xian)(xian)象(xiang),也可采(cai)用(yong)碳化(hua)硅(gui)和人造金剛石(shi)為(wei)磨料(liao)的(de)(de)砂輪。
a. 粒(li)(li)度(du)(du)(du):磨削不銹鋼時(shi)(shi),一般以采(cai)用(yong)36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)、60號(hao)(hao)中等粒(li)(li)度(du)(du)(du)的砂輪為宜,其中粗(cu)磨采(cai)用(yong)36號(hao)(hao)、46號(hao)(hao)粒(li)(li)度(du)(du)(du),精(jing)磨采(cai)用(yong)60號(hao)(hao)粒(li)(li)度(du)(du)(du)。為了同時(shi)(shi)適用(yong)于粗(cu)磨和精(jing)磨,則(ze)采(cai)用(yong)46號(hao)(hao)或60號(hao)(hao)粒(li)(li)度(du)(du)(du)。
b. 結(jie)合(he)劑(ji)(ji):磨(mo)削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)要(yao)求砂(sha)輪具有較(jiao)高的(de)(de)強度,以便承受較(jiao)大的(de)(de)沖擊載荷。陶瓷結(jie)合(he)劑(ji)(ji)耐熱、抗腐蝕,用它制(zhi)成的(de)(de)砂(sha)輪能(neng)很好地保(bao)持切削(xue)性(xing)能(neng),不(bu)怕(pa)潮濕,且有多孔性(xing),適合(he)于制(zhi)作(zuo)磨(mo)削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)砂(sha)輪的(de)(de)結(jie)合(he)劑(ji)(ji)。磨(mo)削(xue)耐濃(nong)硝酸不(bu)銹(xiu)鋼(gang)等材料內孔時,可采用樹脂結(jie)合(he)劑(ji)(ji)制(zhi)造(zao)砂(sha)輪。
c. 硬(ying)(ying)度(du):應(ying)選(xuan)用(yong)(yong)硬(ying)(ying)度(du)較低(di)的(de)(de)(de)砂(sha)輪,以(yi)(yi)提(ti)高自銳性。一般選(xuan)用(yong)(yong)G~N硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)(de)砂(sha)輪,其中以(yi)(yi)K~L使用(yong)(yong)最為(wei)普遍,使用(yong)(yong)微晶剛玉作磨料的(de)(de)(de)內圓磨砂(sha)輪,則(ze)以(yi)(yi)了硬(ying)(ying)度(du)為(wei)宜。
d. 組(zu)織:為了避免磨削過(guo)程中砂(sha)輪(lun)堵塞,砂(sha)輪(lun)組(zu)織應(ying)選(xuan)較(jiao)疏松的,一般選(xuan)用5~8號較(jiao)為合(he)適。
精(jing)磨時往(wang)往(wang)采用的砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)顆粒更(geng)細。由于保持砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)外廓(kuo)形狀(zhuang)在磨削(xue)過程中的重要性(xing),所以磨不銹(xiu)鋼螺紋的砂(sha)(sha)(sha)輪(lun),要比(bi)磨削(xue)其他(ta)鋼種的砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)的顆粒更(geng)細、更(geng)硬(ying)。螺距(ju)越(yue)小,砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)顆粒越(yue)細、越(yue)硬(ying)。
氧化(hua)鋁砂(sha)輪幾乎專門用于(yu)磨削不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。碳化(hua)硅砂(sha)輪一般僅(jin)用于(yu)特(te)殊磨削,如磨軋(ya)輥,碳化(hua)硅極(ji)細顆粒磨不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)冷軋(ya)軋(ya)輥時,可磨成光亮表面。
②. 磨削用量
陶瓷結合(he)劑砂輪(lun)的(de)速度(du)為(wei)30~35m/s;樹脂(zhi)結合(he)劑的(de)砂輪(lun)速度(du)為(wei)35~50m/s.當發現表(biao)面(mian)燒傷時,應(ying)將(jiang)砂輪(lun)速度(du)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(sha)輪外圓進行平面(mian)精(jing)磨時(shi),工作(zuo)臺(tai)運動速度(du)一般為15~20m/min,粗磨時(shi)為5~50m/min.磨削深(shen)度(du)和橫向(xiang)進給(gei)量小(xiao)(xiao)時(shi)取大(da)值,橫向(xiang)進給(gei)量大(da)時(shi)取小(xiao)(xiao)值。粗磨深(shen)度(du)為0.04~0.08mm,精(jing)磨深(shen)度(du)為0.01mm.修整(zheng)砂(sha)輪后(hou)應減(jian)小(xiao)(xiao)磨削深(shen)度(du)。
外圓(yuan)(yuan)磨(mo)削(xue)時(shi)縱向(xiang)進給量,粗磨(mo)時(shi)為(wei)(0.2~0.7)B(mm/r),精磨(mo)時(shi)為(wei)(0.2~0.3)B(mm/r);內圓(yuan)(yuan)磨(mo)削(xue)時(shi)縱向(xiang)進給量,粗磨(mo)時(shi)為(wei)(0.4~0.7)B(mm/r),精磨(mo)時(shi)為(wei)(0.25~0.4)B(mm/r);砂(sha)輪外圓(yuan)(yuan)平面磨(mo)橫向(xiang)進給量,粗磨(mo)時(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精磨(mo)時(shi)為(wei)(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨削液
磨(mo)削液用于冷卻和潤滑砂(sha)輪(lun)與工件,減(jian)少砂(sha)輪(lun)負荷(he),避免磨(mo)粒鈍化,所有這些(xie)可能引起(qi)惡劣的(de)磨(mo)削作(zuo)用,產(chan)生過熱(re)(re)、熱(re)(re)裂、光潔度差。
磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不銹鋼時,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)液的選擇比磨(mo)(mo)(mo)碳鋼和低合(he)鋼更(geng)為重要,某些用途(參看下(xia)文影(ying)響磨(mo)(mo)(mo)削(xue)率(lv)因素一節)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)液已證(zheng)明為磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不銹鋼的特(te)別重要變(bian)化因素,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不銹鋼時水基溶液(溶性油(you)乳液合(he)成液)或磨(mo)(mo)(mo)削(xue)油(you)均可使用。
3. 磨削不(bu)銹鋼的注意事項(xiang)
應(ying)及時(shi)(shi)修整(zheng)砂(sha)(sha)輪(lun),粗(cu)(cu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)要(yao)(yao)修整(zheng)得粗(cu)(cu)一(yi)些,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)要(yao)(yao)始終保(bao)持鋒利,以免過熱燒(shao)傷(shang)。修整(zheng)后的(de)(de)砂(sha)(sha)輪(lun)兩側轉角處,不允許有(you)毛(mao)刺存在。低表(biao)面粗(cu)(cu)糙度磨(mo)(mo)(mo)削時(shi)(shi),粗(cu)(cu)精(jing)磨(mo)(mo)(mo)應(ying)分別進行(xing),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)一(yi)般(ban)留(liu)0.05mm為(wei)宜,工(gong)件裝夾(jia)誤差大(da)時(shi)(shi)可(ke)留(liu)0.1mm.磨(mo)(mo)(mo)削過程中(zhong)必(bi)須充分冷(leng)卻(que),以帶走大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削熱和進行(xing)沖刷,防止(zhi)砂(sha)(sha)輪(lun)堵塞和工(gong)件表(biao)面燒(shao)傷(shang)。冷(leng)卻(que)液(ye)必(bi)須清潔,不能混入磨(mo)(mo)(mo)屑或砂(sha)(sha)粒,以免將工(gong)件拉毛(mao)。磨(mo)(mo)(mo)削不銹鋼的(de)(de)冷(leng)卻(que)液(ye),一(yi)般(ban)選用冷(leng)卻(que)性(xing)(xing)(xing)能較(jiao)好的(de)(de)乳化液(ye),或用含有(you)極(ji)壓添加劑(ji)且(qie)表(biao)面張力小(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)冷(leng)卻(que)液(ye)。流量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)20~40L/min,砂(sha)(sha)輪(lun)直徑大(da)時(shi)(shi),為(wei)80L/min.不銹鋼磨(mo)(mo)(mo)削余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)應(ying)取小(xiao)(xiao)(xiao)一(yi)些,外圓磨(mo)(mo)(mo)削時(shi)(shi),直徑上的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.15~0.3mm,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.05mm.內(nei)圓磨(mo)(mo)(mo)削的(de)(de)余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)與(yu)外圓磨(mo)(mo)(mo)削基(ji)本相同。平面磨(mo)(mo)(mo)削時(shi)(shi),對面積小(xiao)(xiao)(xiao)、剛(gang)性(xing)(xing)(xing)好的(de)(de)零件,單邊(bian)留(liu)余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)0.15~0.2mm,剛(gang)性(xing)(xing)(xing)差、面積大(da)的(de)(de)零件,單邊(bian)留(liu)磨(mo)(mo)(mo)削余(yu)(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)0.25~0.3mm。
乳(ru)化油(you)(you)是由(you)乳(ru)化礦物油(you)(you)或(huo)礦物油(you)(you)制成(cheng),合(he)成(cheng)液含有(you)非(fei)礦物油(you)(you)類有(you)機化合(he)物。乳(ru)化液含有(you)氯和硫是磨削各種不銹鋼(gang)常(chang)用和最好的水(shui)基溶(rong)液混合(he)液,而(er)磨削油(you)(you)則僅用于磨削絲(si)扣及其他特殊用途。
不(bu)銹(xiu)鋼磨削量,見表7-12。