磨加工表面质量汇总.ppt

三种不同砂轮磨削55钢时的磨粒点的平均温度分布： 磨削点的平均温度与砂轮的磨料有关。 （2）磨削磨粒点的最高温度 1993年T·Ueda等人用三种不同的砂轮（白刚玉、CBN、金刚石）对三种不同材料的实验结论指出，磨削点切削磨粒的最高温度大约等于磨削钢质工件材料熔点的温度。 右图为磨削时磨粒 上的温度与频率数 的关系。 磨削磨粒点最高温度与磨削参数的关系和平均温度的变化大致相同，最高磨削温度随磨削深度增加略呈现增大趋势。 磨削磨粒点的最高温度的极限是工件材料的熔点温度。 随着vs的增加,最高温度减少。所以采用高速磨削比低速磨削对砂轮的磨削特性更有利。 结论： 缓进给磨削是一种采用增大磨削深度、降低进给速度、形成砂轮与工件有较大的接触面积，及高的速度比Vs/Vw，达到高的磨除率和表面质量。 1、正常缓进给磨削时弧区工件表面的平均温度分布 6.4.3 缓进给强力磨削的温度分布特征 实验条件：MM7125平面磨床，逆磨直槽，槽宽12mm，砂轮：棕刚玉砂轮，粒度代号46，砂轮速度19m/s 结 论： （1）平均温度分布光滑连续，峰点位置靠近弧区高端峰点附近曲线变化平稳，缓进给磨削时热流密度沿弧长的分布是连续的，接近三角形分布的热源模型。 （2）弧区工件表面平均温度数值很低，弧区低端温度更低，说明正常缓进给磨削时已加工表面的实际生成的温度是很低的。 （3）相对于平均温度而言，磨粒磨削点上的温度高，但正常缓进给磨削工件时表面温度低。 2.使用与不使用磨削液时弧区温度的对比 实验是在使用普通刚玉砂轮及常压磨削液的条件下进行，说明缓进给磨削低温并不只是大气孔超软砂轮与高压喷注磨削液综合作用的结果，而是缓进给磨削本身特有的现象。 不使用磨削液 3.烧伤前兆——弧区温度分布的特征变化 缓进给磨削中磨削液成膜沸腾即磨削热流密度超过磨削液的临界热流密度，弧区磨削液出现成膜沸腾引起二相流换热曲线上热平衡点的跃迁，工件表面从正常低温跃升到新热平衡点的温度，从而导致工件突发烧伤。 （1）在约占接触弧长1/10的相当局限的区段上出现了明显高于正常缓进给磨削低温的高温区，且高低温区截然分开，表明磨削液存在膜沸腾发生。 （2）成膜的高温段出现在弧区高端，这与通常认为的磨削热源呈三角形分布的假设相吻合。提示了烧伤的先发部位一定在弧区高段。 （3）成膜高温区温度虽高，在此条件下试验证明该无烧伤发生。因此，缓进给磨削时弧区磨削液确已沸腾但工件并不产生烧伤。 4.烧伤的过程——烧伤前后温度的时空分布 采用一个特长型多块组合夹丝测温试件，使之能在一次连续缓磨中等间隔地观察到不同阶段的弧区工件表面的平均温度分布。 结论： 弧区工件表面温度的时空分布表明磨削液成膜沸腾是一个逐步扩展过程； 缓进给磨削烧伤是一个典型的缓变过程。 5.弧区工件表面固定点上温度的瞬变特性 就弧区工件表面上某一点而言，其温度在其进入成膜区前后是有突变的，特别是当该点距弧区高端足够远时，其温度完全有可能自正常低温瞬时跃增到烧伤温度以上，这是因为当成膜区扩展到该点时，成膜区内温度已经达到或超过烧伤温度的缘故。 6.4.4 磨削温度的测量 研究磨削区的温度分布，除了采用分析法外，采用实验方法能得到更加准确的结论。 1．热电偶测量法 两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热电效应。这种现象早在1821年首先由西拜克发现,所以又称西拜克效应。 热电偶原理图 T T0 A B 一、热电偶的工作原理 回路中所产生的电动势，叫热电势。热电势由两部分组成，即温差电势和接触电势。 热端 冷端 6.4.4 磨削温度的测量 1．热电偶测量法 （1）热电偶常用材料 铂—铂铑热电偶(S型)：镍铬—镍硅(镍铝)热电偶(K型) 镍铬—考铜热电偶(E型)：铂铑30—铂铑6热电偶(B型) 铁—康铜热电偶：铜—康铜热电偶 （2）测温试件的结构 利用热电偶原理测量磨削温度的试件有夹式及顶式两种。 夹式测温方法：两试件本体间夹入热电偶丝材或箔材，热电丝（箔片）与本体间有绝缘材料相隔。 如果把它装得与磨削件同样高度一起磨削，就可以方便地测量出磨削温度随磨削时间的变化情况。 热电偶丝端头与孔底接触之处形成半自然热电偶。 磨削过程中，孔与顶面的距离在改变因而每次磨削所输出的热电势是反映磨削表面下不同深度处的温度。 绝燃套管 固化硅橡胶 夹式及顶式两种测温方法缺陷:破坏了试件的整体性，影响温度的真实性；热电偶结点有一定厚度，测量的温度不能真实反映表面温度，磨削温度接触时间短，热电偶结点反应滞后。 （3）热电偶的标定 校验的方