3 關于磨削試驗工況參數(shù)對測試結果影響的研究

　　眾所周知我們涂附磨具行業(yè)大家至今還在普遍沿用早在上個世紀80年代就已制定，1999年完成修訂的JB/T 10155-1999《砂布砂紙磨削性能試驗方法》標準和圓盤式砂紙磨削性能試驗機來測試砂帶的磨削性能。這對于實際工作時磨削線速度高達20—30m/s和強切削負荷的砂帶產(chǎn)品來說，實在是非常不適用。盡快制定適用于機械打磨的砂帶磨削性能測試方法已成為行業(yè)內(nèi)的一致呼聲。因此借試驗機試車的機會，以B公司的X產(chǎn)品為檢測對象進行了一系列不同磨削條件的試驗，以期取得一些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，為制定砂帶磨削性能測試新規(guī)程提供參考和依據(jù)。

　3.1 不同磨削壓力對砂帶磨削性能的影響

　　試驗共進行了三次，分別測試了100N、150N和180N三種不同磨削壓力下的磨削性能，其他試驗條件如表3-1：
　　三個試驗磨削切除重量的趨勢圖如圖3-1.

　　圖3-1表明，磨削壓力越高，在最初階段砂帶的磨削切除量也高；但隨著磨削的進行，磨削壓力高，切除量下降的也越快。單次磨削切除量由首次的36.36g下降到第20次磨削的6.88g，切除量僅為第一次的19%，基本失去了使用價值，因此在180N壓力下的總切除量也是三次試驗中最低的一次，整個磨削過程磨削能力沒有相對穩(wěn)定的區(qū)域。而當磨削壓力為100N時，盡管第一次的切除量為23.20g，是180N首次切除量的64%，可是磨削能力下降平緩，到第50次磨削的切除量仍為7.97g，是首次切除量的34%，而且總切除量達719.37g,是三次試驗中最大的。

　　可見磨削壓力對砂帶磨削性能的影響十分顯著；不同砂帶應該有自己最適合的磨削壓力，過小的壓力無法得到理想的磨削效率，但過大的磨削壓力既得不到穩(wěn)定的磨削性能，也會造成砂帶的過早損壞?？磥韺公司X產(chǎn)品的合適磨削壓力是在100-150N范圍內(nèi)。
 　　三個試驗磨削壓力和切除重量的趨勢圖如圖3-2，它表明：

　　1、在恒進給磨削中，隨著工進速度的提高，單次金屬切除量亦相應增加；磨削壓力則隨著磨削次數(shù)的增加亦逐漸增加。工進速度高的磨削壓力增加較快。在達到一定磨削次數(shù)后，磨削壓力出現(xiàn)迅速增加的趨勢，磨削溫度也急劇上升，工件出現(xiàn)燒傷，甚至會引起砂帶斷裂。

　　2、工進速度為6mm/min時，恒定切除量的穩(wěn)定磨削區(qū)間長，整個試驗過程磨削壓力也十分平穩(wěn)，未出現(xiàn)壓力變化的轉(zhuǎn)折點，表明這種工況下，砂帶的使用壽命會很長；在一定的時間里，金屬切除量能保持恒定，而壓力的增長緩慢，這樣的磨削區(qū)域在實際應用中應該是磨削的理想?yún)^(qū)。相反，工進速度最高的10mm/min試驗，能保持恒定切除量的磨削時間很短，在第19次磨削就開始出現(xiàn)磨削壓力急劇上升的趨勢，到第25次磨削壓力已增大到第19次的3倍，失去了使用價值；雖然其標準切除率高，而總切除量是三次中最低的。

　　3、可見工進速度在恒進給磨削試驗中對砂帶磨削性能的影響十分顯著；不同砂帶應該有自己最適合的工進速度，過低的速度無法得到理想的磨削效率，但過高的速度既得不到穩(wěn)定的磨削性能，也會造成砂帶的過早損壞?？磥韺τ贐公司X產(chǎn)品，采用6-8mm/min的工進速度是比較合適的。 　　3.3 不同砂帶線速度對砂帶磨削性能的影響

　　試驗共進行了二次，分別測試了25m/s和35m/s二種不同線速度下的恒壓力磨削性能，其他試驗條件如表3-5：
　　二個試驗切除重量的趨勢圖如圖3-3，它表明：

　　1，高的砂帶線速度，在磨削初始階段的金屬切除量要高于低的砂帶線速度，但隨著磨削次數(shù)的增加，切除能力下降很快。圖示35m/s在第9次磨削后的單次切除量迅速降低，明顯低于25m/s的切除量；到第26次磨削，單次切除量已下降到低于6g的水平。而25m/s直到第50次的切除量仍在8g以上。總切除量更是比35m/s高出60%。

　　2，初步分析認為線速度高，磨削的滑擦作用顯著，耕犁作用減弱，致使磨粒的磨損加快，切削能力減小。此外線速度的高低也關系在單位時間內(nèi)參與磨削的磨粒數(shù)量，速度低參與的磨粒就少，這同樣不利磨削效率的提高。

　　3，試驗表明：不同類型的砂帶應該有自己合適的砂帶線速度，對于B公司X產(chǎn)品采取25m/s是合適的。 　　3.4 不同試件轉(zhuǎn)速對砂帶磨削性能的影響

　　試驗共進行了二次，分別測試了25r/min和35r/min二種不同試件轉(zhuǎn)速下的恒壓力磨削性能，其他試驗條件如表3-7： 　　二個試驗切除重量的趨勢圖如圖3-4，它表明：

　　高的試件轉(zhuǎn)速確實促進了總切除量的增加，與理論分析一致，因為試件轉(zhuǎn)速增加將提高工件圓周進給速度，有利增加單位時間內(nèi)磨削的表面積；但是試驗數(shù)據(jù)顯示：速度提高了40%，而總切除量只增加了8%，估計是由于高的圓周速度會減少砂帶的耕犁作用，反而會影響磨削性能的下降。因此在上述兩種因素的綜合影響下，提高試件轉(zhuǎn)速對提高磨削效率的作用并不顯著。 　　對于B公司X產(chǎn)品，試驗結果表明35r/min的轉(zhuǎn)速比25r/min的磨削性能有一些提高，可以采用。

　　3.5 冷卻措施對砂帶磨削性能的影響

　　本試驗機沒有設置磨削冷卻的措施，但通過試車發(fā)現(xiàn)磨削冷卻十分重要，否則會造成試件的嚴重燒傷，并影響砂帶磨削性能的發(fā)揮。為研究冷卻措施對磨削性能的影響，特選取了兩次試驗結果進行對比，其中一次磨削時間為60s，未采取冷卻；另一次磨削時間為20s，同時采用壓縮空氣噴吹冷卻。其他試驗條件如表3-9：
　　圖3-6為無冷卻磨削的實況；圖3-7為有冷卻磨削的實況。從圖3-6中可見磨削過程試件表面已變藍，表明溫度已超過300°C，灼傷嚴重。而圖3-7所示試件表面正常。
　　圖3-8為縮短磨削時間，增加噴氣冷卻后試件表面磨前、磨后的各次溫度情況，說明采取的措施是有效的。無冷卻措施時，由于溫度升高的很快，使砂帶的磨削能力下降也很快，磨削12min后，1min的切除量就已下降到6g左右，15min后僅為3g。當采取縮短磨削時間，增加噴氣冷卻后，磨削16min后，20s的切除量仍高于9g；充分說明冷卻對磨削試驗的重要性。從總切除量的對比也可說明冷卻的重要，有冷卻要比無冷卻高出81%。 　　但由于采用壓縮空氣噴吹冷卻，加大了壓縮空氣的用量，使空氣壓縮機的運轉(zhuǎn)時間大大延長，容易損傷壓縮機；同時產(chǎn)生的噪聲也大。后來我們試驗采取了試件蘸水冷卻的方法，見圖3-9，試棒在旋轉(zhuǎn)過程不斷將熱量傳給了下面浸在水槽中的海綿狀軟墊，達到了使試件冷卻的目的，此法效果比風冷好。而且磨削過程砂帶不直接接觸水，也有利于適用不耐水的砂帶。目前此法的裝置還很簡陋，只是用于嘗試性試驗，有待進一步完善。（未完）