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)銹鋼可采用與磨削(xue)(xue)(xue)碳(tan)鋼、低(di)合金鋼相(xiang)同的操作和砂輪轉(zhuan)速進行磨削(xue)(xue)(xue),但應(ying)避免(mian)磨削(xue)(xue)(xue)不(bu)均勻或局部過熱(re)(re)是(shi)磨削(xue)(xue)(xue)不(bu)銹鋼必須關注的重點。不(bu)銹鋼熱(re)(re)導率低(di),造成熱(re)(re)變形增加,特別是(shi)奧氏體鋼類,熱(re)(re)膨脹系數高于常見鋼種及鑄鐵約60%。
1. 砂輪
①. 磨(mo)料(liao)
白剛玉(yu)具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)(de)切(qie)削性(xing)(xing)能(neng)和(he)自銳性(xing)(xing),適于磨(mo)(mo)(mo)削馬氏體(ti)及馬氏體(ti)+鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);單晶剛玉(yu)磨(mo)(mo)(mo)料適用于磨(mo)(mo)(mo)削奧(ao)氏體(ti)和(he)奧(ao)氏體(ti)+鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);微晶剛玉(yu)磨(mo)(mo)(mo)料是(shi)由許多微小(xiao)的(de)(de)(de)晶體(ti)組成的(de)(de)(de),強(qiang)度高(gao)(gao)(gao)、韌(ren)性(xing)(xing)和(he)自銳性(xing)(xing)好,其自銳的(de)(de)(de)特點是(shi)沿微晶的(de)(de)(de)縫隙碎裂,從而獲得(de)微刃(ren)(ren)性(xing)(xing)和(he)微刃(ren)(ren)等高(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing),可以(yi)(yi)減少燒傷、拉毛等現象,并可以(yi)(yi)降低磨(mo)(mo)(mo)削表面(mian)粗糙度,適于磨(mo)(mo)(mo)削各種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);立方氮(dan)化(hua)(hua)硼磨(mo)(mo)(mo)料的(de)(de)(de)硬度很高(gao)(gao)(gao),熱穩定(ding)性(xing)(xing)好,化(hua)(hua)學惰性(xing)(xing)高(gao)(gao)(gao),在1300~1500℃不(bu)(bu)氧化(hua)(hua),磨(mo)(mo)(mo)粒的(de)(de)(de)刃(ren)(ren)尖不(bu)(bu)易變鈍,產(chan)生的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削熱也(ye)少,適用于磨(mo)(mo)(mo)削各種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。為(wei)了減少黏(nian)附現象,也(ye)可采用碳(tan)化(hua)(hua)硅和(he)人造金剛石為(wei)磨(mo)(mo)(mo)料的(de)(de)(de)砂輪。
a. 粒(li)度(du)(du):磨削(xue)不銹鋼時(shi),一(yi)般以采(cai)用(yong)(yong)36號(hao)、46號(hao)、60號(hao)中等粒(li)度(du)(du)的砂(sha)輪為宜,其中粗(cu)(cu)磨采(cai)用(yong)(yong)36號(hao)、46號(hao)粒(li)度(du)(du),精(jing)磨采(cai)用(yong)(yong)60號(hao)粒(li)度(du)(du)。為了同時(shi)適用(yong)(yong)于粗(cu)(cu)磨和(he)精(jing)磨,則采(cai)用(yong)(yong)46號(hao)或60號(hao)粒(li)度(du)(du)。
b. 結(jie)合(he)劑:磨(mo)削不(bu)(bu)銹(xiu)鋼要求砂(sha)輪具有(you)較(jiao)高的強度,以便承受較(jiao)大的沖(chong)擊(ji)載荷。陶瓷(ci)結(jie)合(he)劑耐熱、抗腐蝕,用(yong)它制(zhi)成的砂(sha)輪能很(hen)好地保(bao)持切(qie)削性能,不(bu)(bu)怕潮濕,且有(you)多孔性,適合(he)于制(zhi)作磨(mo)削不(bu)(bu)銹(xiu)鋼砂(sha)輪的結(jie)合(he)劑。磨(mo)削耐濃硝(xiao)酸不(bu)(bu)銹(xiu)鋼等材料內孔時,可(ke)采用(yong)樹脂結(jie)合(he)劑制(zhi)造砂(sha)輪。
c. 硬(ying)(ying)度:應選用硬(ying)(ying)度較低的(de)砂(sha)輪(lun),以提高自(zi)銳性。一般(ban)選用G~N硬(ying)(ying)度的(de)砂(sha)輪(lun),其中以K~L使用最(zui)為(wei)普遍(bian),使用微(wei)晶剛玉作磨料的(de)內圓磨砂(sha)輪(lun),則以了硬(ying)(ying)度為(wei)宜。
d. 組織:為了避免磨削過程中砂輪堵塞,砂輪組織應(ying)選較(jiao)疏(shu)松的(de),一般選用5~8號(hao)較(jiao)為合(he)適(shi)。
精磨(mo)(mo)時(shi)往往采用的(de)(de)砂(sha)輪顆粒更(geng)細。由于保(bao)持砂(sha)輪外(wai)廓形狀在磨(mo)(mo)削過程中(zhong)的(de)(de)重要性,所以(yi)磨(mo)(mo)不銹鋼(gang)螺紋的(de)(de)砂(sha)輪,要比磨(mo)(mo)削其(qi)他鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)砂(sha)輪的(de)(de)顆粒更(geng)細、更(geng)硬。螺距越小,砂(sha)輪顆粒越細、越硬。
氧化(hua)(hua)鋁砂(sha)輪(lun)(lun)幾乎專(zhuan)門用(yong)于磨(mo)削(xue)不銹鋼(gang)。碳(tan)化(hua)(hua)硅砂(sha)輪(lun)(lun)一(yi)般僅用(yong)于特殊磨(mo)削(xue),如磨(mo)軋(ya)輥,碳(tan)化(hua)(hua)硅極細顆(ke)粒磨(mo)不銹鋼(gang)冷軋(ya)軋(ya)輥時,可磨(mo)成(cheng)光亮表面(mian)。
②. 磨削用量
陶瓷(ci)結合(he)劑(ji)砂輪(lun)的速(su)度為30~35m/s;樹脂結合(he)劑(ji)的砂輪(lun)速(su)度為35~50m/s.當發(fa)現表面燒傷時(shi),應(ying)將砂輪(lun)速(su)度降至16~20m/s。
當工件直(zhi)徑(jing)小于(yu)50mm時,轉速(su)n=120~150r/min;大于(yu)50mm時,轉速(su)n=40~80r/min。
用砂輪外圓(yuan)進(jin)(jin)行平(ping)面精(jing)磨時(shi),工作臺運動速度(du)(du)一(yi)般為(wei)15~20m/min,粗(cu)磨時(shi)為(wei)5~50m/min.磨削深(shen)度(du)(du)和橫(heng)向進(jin)(jin)給量小時(shi)取大值(zhi),橫(heng)向進(jin)(jin)給量大時(shi)取小值(zhi)。粗(cu)磨深(shen)度(du)(du)為(wei)0.04~0.08mm,精(jing)磨深(shen)度(du)(du)為(wei)0.01mm.修(xiu)整砂輪后應(ying)減小磨削深(shen)度(du)(du)。
外圓磨削時(shi)(shi)(shi)縱(zong)向(xiang)進給量,粗磨時(shi)(shi)(shi)為(0.2~0.7)B(mm/r),精(jing)磨時(shi)(shi)(shi)為(0.2~0.3)B(mm/r);內圓磨削時(shi)(shi)(shi)縱(zong)向(xiang)進給量,粗磨時(shi)(shi)(shi)為(0.4~0.7)B(mm/r),精(jing)磨時(shi)(shi)(shi)為(0.25~0.4)B(mm/r);砂(sha)輪外圓平面磨橫向(xiang)進給量,粗磨時(shi)(shi)(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精(jing)磨時(shi)(shi)(shi)為(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨(mo)削液
磨(mo)削液用于冷(leng)卻和潤(run)滑砂(sha)輪與工件(jian),減少砂(sha)輪負荷,避免磨(mo)粒鈍化,所有(you)這些可能(neng)引(yin)起惡劣的磨(mo)削作用,產生過(guo)熱(re)(re)、熱(re)(re)裂、光潔度差(cha)。
磨(mo)削(xue)(xue)(xue)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)時(shi),磨(mo)削(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)的選擇比(bi)磨(mo)碳鋼(gang)(gang)和低(di)合鋼(gang)(gang)更為重要,某(mou)些(xie)用(yong)途(參看下文影響磨(mo)削(xue)(xue)(xue)率因素(su)一節)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)液(ye)(ye)已證明(ming)為磨(mo)削(xue)(xue)(xue)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的特別重要變化因素(su),磨(mo)削(xue)(xue)(xue)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)時(shi)水基溶(rong)液(ye)(ye)(溶(rong)性油乳(ru)液(ye)(ye)合成液(ye)(ye))或磨(mo)削(xue)(xue)(xue)油均可使(shi)用(yong)。
3. 磨(mo)削不銹鋼的注意事(shi)項
應(ying)(ying)及時(shi)修整砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun),粗磨(mo)(mo)(mo)時(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)要修整得粗一些,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)要始(shi)終(zhong)保持鋒利,以(yi)(yi)免(mian)過熱燒傷。修整后的(de)(de)(de)砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)兩側(ce)轉角處,不(bu)允許有毛(mao)刺存在。低表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗糙度(du)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),粗精(jing)磨(mo)(mo)(mo)應(ying)(ying)分別進行,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)余量(liang)(liang)(liang)一般留(liu)0.05mm為(wei)宜(yi),工(gong)件(jian)裝夾誤差(cha)大時(shi)可留(liu)0.1mm.磨(mo)(mo)(mo)削(xue)過程中必須(xu)(xu)充分冷(leng)卻(que),以(yi)(yi)帶(dai)走大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)熱和進行沖刷(shua),防止砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)堵(du)塞和工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)燒傷。冷(leng)卻(que)液(ye)必須(xu)(xu)清潔,不(bu)能混入磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)或(huo)砂(sha)(sha)粒,以(yi)(yi)免(mian)將工(gong)件(jian)拉毛(mao)。磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液(ye),一般選用冷(leng)卻(que)性(xing)能較好(hao)的(de)(de)(de)乳化(hua)液(ye),或(huo)用含有極壓添(tian)加劑(ji)且表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力小(xiao)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)液(ye)。流量(liang)(liang)(liang)為(wei)20~40L/min,砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)直徑大時(shi),為(wei)80L/min.不(bu)銹(xiu)鋼磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余量(liang)(liang)(liang)應(ying)(ying)取小(xiao)一些,外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),直徑上的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余量(liang)(liang)(liang)為(wei)0.15~0.3mm,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)余量(liang)(liang)(liang)為(wei)0.05mm.內圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)的(de)(de)(de)余量(liang)(liang)(liang)與外圓磨(mo)(mo)(mo)削(xue)基(ji)本相(xiang)同(tong)。平面(mian)(mian)(mian)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時(shi),對面(mian)(mian)(mian)積(ji)小(xiao)、剛性(xing)好(hao)的(de)(de)(de)零件(jian),單邊留(liu)余量(liang)(liang)(liang)為(wei)0.15~0.2mm,剛性(xing)差(cha)、面(mian)(mian)(mian)積(ji)大的(de)(de)(de)零件(jian),單邊留(liu)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)余量(liang)(liang)(liang)0.25~0.3mm。
乳化(hua)油是由(you)乳化(hua)礦(kuang)物油或礦(kuang)物油制成,合(he)(he)成液含(han)有(you)非(fei)礦(kuang)物油類有(you)機(ji)化(hua)合(he)(he)物。乳化(hua)液含(han)有(you)氯和硫是磨削(xue)各種不銹鋼常用和最(zui)好的水基溶液混合(he)(he)液,而(er)磨削(xue)油則僅用于磨削(xue)絲扣及(ji)其他特(te)殊(shu)用途。
不銹鋼磨削量,見(jian)表(biao)7-12。