影響磨削燒傷的因素有:
(1)磨削用量
主要包括磨削深度、工件縱向進(jìn)給量及工件速度。當(dāng)磨削深度增大時(shí),工件的表明溫度及表層下不同深度的溫度都會(huì)隨之升高,磨削燒傷增加,故磨削深度不可過(guò)大;工件縱向進(jìn)給量的增加使得砂輪與工件的表面接觸時(shí)間相對(duì)減少,散熱條件得到改善,磨削燒傷減輕;增大工件速度雖然使磨削區(qū)溫度上升,但由于熱源作用時(shí)間減少,金相組織來(lái)不及變化,總的來(lái)說(shuō)可以減輕磨削燒傷。
對(duì)于增加進(jìn)給量、工件速度而導(dǎo)致的表明粗糙度增大,一般采用提高砂輪轉(zhuǎn)速及較寬砂輪來(lái)補(bǔ)償。
(2)冷卻方法
采用切削液帶走磨削時(shí)的熱量可以避免燒傷,但目前適用的冷卻方法效果較差,原因是切削液未能進(jìn)入磨削區(qū)。
為了使切削液能較好的進(jìn)入磨削區(qū)起到冷卻作用,目前采用的主要方法有內(nèi)冷卻法、噴射法、間斷磨削法與古油砂輪等。內(nèi)冷卻法是將切削液通過(guò)砂輪空心主軸引入砂輪的中心腔內(nèi),由于砂輪具有多孔性,當(dāng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),強(qiáng)大的離心力將切削液沿砂輪空隙向四周甩出,使磨削區(qū)直接得到冷卻。
(3)工件材料
工件材料硬度越高,磨削發(fā)熱量越多;但材料過(guò)軟,則易于堵塞砂輪,反而使加工表面溫度急劇上升。
工件材料的強(qiáng)度可分為高溫強(qiáng)度與常溫強(qiáng)度。高溫強(qiáng)度越高,磨削時(shí)所消耗的功率越多。例如在室溫時(shí),45鋼的強(qiáng)度比20crmo合金鋼的強(qiáng)度高65n/mm2,但在600℃時(shí),后者的強(qiáng)度卻比前者高180n/mm2,因此20crmo鋼的磨削加工發(fā)熱量比45鋼大。
工件材料的韌性越大,所需磨削力也越大,發(fā)熱也越多。
導(dǎo)熱系數(shù)低的材料,如軸承鋼、高速鋼等在磨削加工中更易產(chǎn)生金相組織的變化。
(4)砂輪的選擇
硬度過(guò)高的砂輪結(jié)合力太強(qiáng),自銳性差,將使磨削力增大,易產(chǎn)生磨削燒傷,故常選用較軟的砂輪。提高砂輪磨粒的硬度、韌性和強(qiáng)度,有助于保持刃尖的鋒利性及自銳性,從而抑制磨削燒傷。金剛石磨料由于其強(qiáng)度、硬度都比較高,而且在無(wú)切削液的情況下,它的摩擦系數(shù)也只有0.05,相對(duì)而言最不易產(chǎn)生磨削燒傷,是一種理想的磨料。
砂輪結(jié)合劑應(yīng)為具有一定彈性的材料,如樹(shù)脂類(lèi)。這樣當(dāng)某種原因使磨削力增大時(shí),磨粒能產(chǎn)生一定的彈性退讓,使切削深度減??;同時(shí)由于樹(shù)脂的耐熱性差,高溫時(shí)結(jié)合性能顯著下降,磨粒易于脫落。這些都有助于避免磨削燒傷。
選用粗粒度砂輪磨削時(shí),既可減少發(fā)熱量,又可在磨削軟而塑性大的材料時(shí)避免砂輪的堵塞。