影響平面研磨技術(shù)工件表面質(zhì)量的主要因素

　　平面研磨加工技術(shù)能夠獲得較高的表面質(zhì)量,但是由于加工過程復(fù)雜性,很多因素都會對工件的表面質(zhì)量產(chǎn)生影響,其主要影響因素包括但不限：研磨工藝參數(shù)、研磨壓力、研磨速度、研磨粒度、機床精度、工作材料、工件表面質(zhì)量、表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力、加工硬化度、耐腐蝕性、表面微觀形貌等。如圖1.3所示。

　　(1)研磨運動軌跡。所謂的研磨運動軌跡,就是工件在研磨運動中,其表面上某一 點運動經(jīng)過的“路線”。研磨運動的要點是實現(xiàn)磨料的切削運動,因而它的運動狀況如何, 將直接影響研磨的加工精度及生產(chǎn)效率,為此,合理地選定運動方式是研磨加工中極為 重要的一步。

　　(2)研磨速度。研磨速度是指工件與磨具的相對速度。在一定條件下,增大研磨 速度可以提高研磨效率。但當(dāng)速度過高時,由于離心力的作用,加工平穩(wěn)性就會降低, 研具磨損加快,從而影響研磨加工精度。合理的選擇研磨速度應(yīng)考慮加工精度、工件的 材質(zhì)、硬度、重量、研磨面積等,同時也要考慮研磨的加工方式等多方面的因素。一般 粗加工多用較低速、較高壓力;精加工多用低速、較低壓力。

　　(3)研磨時間。研磨時間和研磨速度這兩個研磨工藝參數(shù)是密切相關(guān)的。研磨時間 過長,不僅加工精度趨向穩(wěn)定不再提高甚至?xí)蜻^熱變形而喪失精度,并使研磨效率降 低。實踐表明,在研磨的初始階段,工件幾何形狀誤差的消除和表面光潔度的改善較快, 而后則逐步緩慢下來。

　　(4)研磨壓力。研磨過程中,工件與磨具的接觸面積由小到大,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整研磨壓 力,可以獲得較高的加工效率和較高的表面光潔度。研磨的壓力不能太大,若磨粒硬度 較高而研磨壓力太大時,磨粒很快被壓碎,使切削能力降低。當(dāng)磨粒硬度較低而研磨壓 力過大時,磨粒會被大量嵌進磨具表面,使切削能力大大增強,但因研磨功率加劇而導(dǎo) 致工件和磨具受熱、變形,直接影響到研磨的質(zhì)量和磨具的使用壽命。反之,研磨的壓 力也不能太小,壓力太小會使切削能力降低,同時生產(chǎn)效率也會降低,因為,在一定范 圍內(nèi),研磨壓力與效率成正比。

　　(5)研磨劑。研磨劑是由磨料、粘合劑、活性添加劑等混合而成,有液態(tài)、膏狀和 固態(tài)三種,以適應(yīng)不同加工的要求。液態(tài)研磨劑用于機動研磨;膏狀、固態(tài)研磨劑用于 手動研磨。常用的磨料有金剛石粉、細粒度的立方氮化硼B(yǎng)4C、碳化硅、氧化鋁 等。

　　(6)磨料的影響。磨料的含義是隨近代科學(xué)技術(shù)而 發(fā)展的。1982年出版的《科學(xué)技術(shù)百科辭典》這樣 描述磨料:“磨料是用于打磨或磨削其他材料的硬度極高的材料。磨料既可以單獨應(yīng)用, 也可以制成砂輪或者涂附在紙或布上應(yīng)用。” 1983年《英漢雙解技術(shù)詞典》是這樣定義 的:“磨料是一種用于打磨或磨削物體表面的物質(zhì),例如:砂子、金剛砂、碳化硅。” 1992 年國際生產(chǎn)工程研究會編著的《機械制造技術(shù)辭典》對磨料有較好的定義,“磨料(天然的或人造的)是具有顆粒形狀的和切削能力的天然或人造材料”。磨粒是研 磨加工的“刀具”,在加工中的起著切削作用。(1)具有相當(dāng)高的硬度。磨料硬度要高于被加工的工件。一般磨料硬度越高,切削 性能越好,耐磨燭性能也越好。(2)具有一定的軔性,以保持磨料的切削刃;又要有一定的自銳性,使磨粒變鈍后 在一定的工作壓力下碎裂,露出新的銳利的切削刃繼續(xù)進行有效的磨削。(3)形狀和粒度均勻一致,某型號磨料顆粒的尺寸應(yīng)限制在一定范圍內(nèi),同時磨料中磨粒 粒徑按一定比例分布,加工時不同磨粒承擔(dān)不同的研磨壓力。(4)具有一定的高溫穩(wěn)定性。因為在研磨加工中,磨料和工件的接觸區(qū)域會產(chǎn)生大 量的熱,局部溫度可高達1500度,所以磨料應(yīng)該能夠在高溫下保持其固有的硬度和優(yōu)良 的機械性能。(5)具有一定化學(xué)穩(wěn)定性。磨料在磨削高溫下,與被加工材質(zhì)之間往往有一定的化 學(xué)反應(yīng),所以應(yīng)該保證磨料的化學(xué)穩(wěn)定性,避免工件、磨具和冷卻液之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。