砂轮特性对CSS

1、砂轮特性对CSS-42L钢磨削加工性的影响体轮址椚刖匸艺眾统中敦愷细曲祁彷z.龄牠怙“神奠*啊样柿度，礼呢率“L卜以绘詰汁刊种类等对巒削加【:件內目驶谱妙响|纠衣帝尿曆创力、松闌温废槽比巒刊能的角段.比枚T白刚玉砂轮和单圧杆焊CBN穆轮磨创CSS-42L钢时的聃削加Eft.3.1试验条件砂轮i?h对卩碳钢的瞎削加【:.楼统砂轮*尤其是刚H狗轮.由F其覆妤的錨济性和校好的購南性腕而被广迂采用再憔而.CS&42L钢作为一种與型的难加工材札无疑对砂轮的聖刖加IJT能提；lI更高的聲求.传绘砂轮虽然也能使用,但CSS-42L钢这娄瓏加I：材料在H统称轮聒削时的啓剛加工性很难令人ifl*.其陳因

2、主灵是，对于传齡陟轮*比电詢砂轮和陶挠姑介刊砂轮为例，髒粒吋拈"削圧Z闾的址件圧通过肛械探嵌实现的"込也从机艸上琳以保证站含剂对酷粒的圮持件用，沟曆削过程在啟饥荷棊件卜.11H亍时*聃粒很容甥从典圧或陶论结介剖中脱落帆网，进丽严蛋齡响砂轮寺宿与】:件finift.更畫要的是.務统皓絶的購幢出样度很水加高只施达到30硯左右.严重限制了砂轮的容屑空间导致砂轮在便用it程中非常客軸圉堵塞而失去切削旄力.但单炽钉忖CBN韓轮则恨好地解很f这些问轉.因为軒焊啡轮所采用的高温讦玮工艺可以为懈"站會削啪就仃刊粘轮堆体的界面之间显供可常的化学冶姑怕进而从楓倉上收璽这三者之间的站仔

3、議度声】同时，高迥杆焊I上出性的界血Z何的结合軽度如此之葺.臥至于磨悴间站合层度仅需覺磨料高度的2曲30強.能定以在高速、高效磨削中产生的超大负苛条件下.依然牢固地把持性曆粒.这也盘味想.第层钎焊砂轮可以捉供高达704曹廉的磨純出露赢度.邂而大大增加了唐粒间的容屑空间.此外，CBN还貝仃洋利度好.闸曆件强*伴利復保持性好，"热能力強尊优点凭借以上CBN砂轮的优点，其在难加工材料的膳M申堆挥的审魅的用：忙试於选怒口刚E砂雜和車课题纲研制的单层钎焊CBN砂轮.来研宪静轮特性对F材料購創抑匸件的为响一为r增强时比什唱童排除所裁蟒z外阖卓的扰.应探址团与鏗阂常z外的仏他闵索尽可能一徹如松轮白

4、h.供料坏y星F此.试验选用的门刚呪专轮和CBN和轮俱竝如良3所示.、砂轮磨粒种类结介剂种类砂轮外轻（mm）磨料粒度（#）组织场白刚玉150805CBN钎焊（单层）15080/100两砂轮实物图分别如图3.1和图32所示白刚玉砂轮（見图31）.为江西沪肇砂轮有限公司生产.其型弓为WA8OL5V.砂轮加火限vmA1=35rn/s.内孔32min匸作面宽度16加m单层钎焊有序排CBN砂轮（见图3.2）,为本课越组自主研制.磨粒为单品CBN.磨粒尺寸150180pm.廉粒排布方式为有序.呈45度斜卅.相邻两排间跑为1.2mnu图3.1口刚玉砂轮图3.2钎焊CBN砂轮工艺参数曆削过程中.於削用蛍对桥削

5、力和腐洌温度的形响作常昭苦.本试验虽然於讨论不同的砂轮对材料旺阐加匸性的影响苗况.但所选取的足於削力、廨刮力比、朋制温度和比於刮能等参融.來对比不河砂轮膺rw时的陆削加工性.试验过稈中分别采用门刚e砂轮和单段钎焊有序排BN砂轮桝rwcss巾2L钢测力和测ifl同时进行.桝削方式为切入式逆稱低削用址的迭取吐衣工2为了尽可能賊小偶然因秦对试脸的影响.每组L艺参敌做两過处理敌据过程中別除明目冇何题的试验数据.表3.2磨削用址砂轮速度vm/s）速度vw(in/inin)切深2332362390.02523123.2不同砂轮磨削CSS-42L钢的磨削加工性对比磨削力图3.3利图3.4分別显示了肖vZhi

6、/s.vbm/min时随着切深的牛的变化.砂轮单位宽度法向磨削力F.和单位宽度切向辖削力F的变化规律.可以看出.无论是单层钎焊CBN砂轮还是门刚玉砂轮，其单位宽度法向磨削力和单位宽度切向磨削力均随彷切探的增大衣现出明皐增大的趋势.丸其廉因.绘因为在砂轮速度片和匸件速度叫，一定的情况下.捉高切深a”.不仅总味若加人未变形切仍厚度九_增大单颗磨粒切深增大切屑变P八而且从砂轮几何接触张长的计算公式1尸（叽）叭可以知道磨削弧长也变大.河时参与磨削的动态仔效磨純数增大.故磨刖力随Z变大.冋时.通过对比可以发现.钎焊CBN砂轮磨削时的磨创力（包括切向力和法向力）明眾低于口刚玉砂轮磨削时的磨削力：一方面，钎

7、坏CBN砂轮的療大法向磨削力和切向膺削力分别为8N/mn和5N/mm；而口刚玉砂轮的最大法向力和切向力则为钎焊CBN的五倍左右.达到4ON/nun和28N/mm.刿方而.除若切深的增加.钎焊CBN砂轮磨削时的磨削力变化幅度始终保持十分平级.法向力仅从ur=O.OO5nun时的2.5N/mm增加到ap=O.O25mm时的8N/nun.切向力从2NAnm增加到5N/mm,而白刚玉砂轮磨削时的磨削力增編则明显大于钎焊CBN砂轮磨削时的：法向力从0=0.005mm时的6N/mm增加到ap=O.O25nMn时的40N/!nm.切向力对应的从4N/nun增加到28N/mnu出现这么明显差异的原因在于.单层

8、钎焊CBN砂轮磨粒出霧高（对T8W100的廉純.出寤高度约为70%）,进而容丿胃空间大.膺粒锋利度好.切削能力®'n|.使得切深的变化对廉制力的影响较小切WqAmnW切WqAmnWWAHfeCBNHtr-zsdvE書ss图33切深对法向力的影响（v/=23nVs.图33切深对法向力的影响（v/=23nVs.ffl3.4切深对切向力的影响vw=6m/niin）图3.5与图3.6分别显示出在砂轮速度vI=23m/s.ap=O.OI5mtn时单层钎焊CBN砂轮和白刚玉砂轮磨別CSS42L钢时.单位宽度法向磨削力F利单位宽度切向瞬削力用随工件速度的变化悄况从图中可以Ti出.对丁订I刚

9、玉砂轮和CBN砂轮，随若工件速度的增加.单位宽度法向磨削力F和单位宽度切向廉削力F,均右不同程度的上升.这是因为.其它条件相同的条件下.工件速度的提高使得於大未变形切WhmM增大.单颗筋粒切片增加.总磨创力增大.刃一方而.通过两图的比较.还可以看出.不仅门刚R於轮於削CSSJ2L钢时的磨削力明2犬ICBN砂轮桝削时的於削力.而4门刚尺砂轮磨刮时的磨削力随L件速度的提启j於;削力的增大幅度较大，而钎焊CBN的炳削力增大幅度很小，这说明I：件速度对门刚玉砂轮磨刮力的戲响较大.而对CBN砂轮落削力的戲响较小.产生这竺差别的I京因同询.9-6811件ift收-N?.=、£aH-=SMWi-i

10、f件X图3.51件連度对法向力的形响图3.51件連度对法向力的形响(Vj=23rn/s.图工61：件速度对切向力的戲响aP=0.015inm）磨削温度图3.7显示出，在砂轮速度v产23n”$g=6m/niin时.两种砂轮磨削CSS42L钢时磨削沮度随切深的变化悄况图3.7所示的试脸结果可以看出.口刚R磨削时的膺削洱度始终明就高于钎焊CBN砂轮林削时的洱度.而M切深对门刚氏破轮磨刮CSS-42L钢时的腭刮温度形响就署.随若切深的增加.膺削jfl度上升趋势明眾：从a戶）.005mm时的809迅速卜.升到“产O.O25mm时的600T；对丁钎焊CBN砂轮.切深对其磨削时的磨刊温度的形响十分微弱.切洙

11、从“戶）.005mm增加到“p=O.O25mm的过程中.其烷闸汩度始终保持在1009以下.变化幅度仅为209左右.图3.8是砂轮速度v产23皿“产0.015mm时.两种砂轮唐削CSS-42L钢时工件速度对磨削洱度的影响悄况.图中可以frHI.fl刚禾砂轮MCSS-42Lt!4时的廉刮洱度始终明昭高于钎焊CBN砂轮松;削时的沮度；门刚R砂轮廉削时的沮度随右匸件速度的增加.出现先I：升启较慢下降的过稈.这足因为vB<6m/min时.MI：件速度的增加引起单颗膺粒切削总度而增加热效应作用相对T因I：件速度增加帯来的热源在匸件农面移动加快而造成的温度扩散变怏的作用.前片占据上风.故使得磨削温度随

12、特匸件速度的增加而上升；当工件連度vB>6m/.ninfn两冲作用中的后者占优势而造成磨削沮度随特I：件速度的卜升而卜降对图3.7和图3.8中口刚玉磨PW时的曆削温度始终明4A.岛r-钎tvCBN砂轮膺削时的温度.則足W为CBN砂轮由切削能力强便烧削过稈中产生的热凰少.而UCBN便好的&热性能（热&率为BOOW.m'.K*.足刚东的40多倍）.便磨削弧区的热址能更多的从砂轮¥出.70r-o-4=oooo32I-oOoO32PZFSS*100.“-00.00Saoio0X)150.0200X)25亠1列rtVCB¥”屉图3.7切深对磨削沮度的影响

13、（比=23m/$vN=6in/inin）24681012!'件iftSvAin/m®>w3.8匸件速度对烧rwai度的形响(v/=23nVs.<i.,=0.015mm)323比磨削能比辖削能定义为单位时间内去除单位材料体积所消耗的是反映廉削加匸经济性的重婴指标.可由下式计算得出卩叫*W（3.!）1000x儿Xrtpxh式中<,为比膺削能F,为切向磨削力（N）“为砂轮速度.心为工件速度.片为切深.b为曆和宽度（mm）图3.9足砂轮速度v/=23m/s.切探uO.OlSmm的条件下.门刚R砂轮和钎焊CBN砂轮磨PWCSSJ2L钢时.I：件速度对比磨削能的影响悄况

14、.-方面，钎IVCBN砂轮磨削时的比曆削能明就低TTI刚玉砂轮磨削时的.这是因为CBN腭粒的锋利度好.切削能力强.去除材料的能力更强去除同等体积的材料消耗的能区也更小；力一方面，无论是CBN砂轮还是门刚玉砂轮.随若匸件速度的増加.比磨削能均呈明昭下降的趋势.其嫌因绘磨削所消耗的能凰主整为切削和耕眾过程中匸件材料的鲍性变形.且以成炳过程中的消耗为主.随苦工件速度的増加.材料鼓大未变形切削好度变大.更董的材料以大量级的形式被去除.产生相同体枳磨屑所需的变形能减少.所以比烧"J能降低.60-|白刚K砂轮CBN砂轮.24681012工件速度r/(nVniin)图3.9工件速度对比缗削能的影响(v23m/s.ur=O.O15mni)3.3本章小结本甘通过对单从钎焊CBN砂轮和I'l刚玉砂轮磨削CSS-42L钢的过幹中.於;削力、膺削汉度和比磨削能的对比分析.硏充r砂轮待性对曆削加工性的影响.获得主嬰结论如下：(1)钎焊CBN砂轮腭甬JCSS-42L钢时的磨削力明昭小丁门刚R砂轮磨削时的.钎焊CBN砂轮的加大法向烧削力为IIN/mm.仅为门刚玉破轮的1/3；加大切向烧削力为7N/mm仅为门刚玉砂轮的1/4；且钎焊CBN砂轮磨削时的磨削力随秽廉削用址的变化波动幅度很