【文章內(nèi)容簡介】 ：油性、擠壓添加劑（ 400～ 800℃ ） 邊界 潤滑 (Boundary Lubrication)是由液體摩擦過渡到干摩擦（摩擦副表面直接接觸）過程之前的臨界狀態(tài)。是不光滑表面之間，發(fā)生部分表面接觸的潤滑狀況。此時 潤滑油 的總體粘度特性沒有發(fā)揮作用。 ③磨削液的清洗作用：磨削產(chǎn)生的磨粉 與滲透性、流動性、流動壓力有關 自動加工及深孔加工對清洗作用要求高 （ 2）切削液的添加劑 用以改善在較低溫度下切削液的潤滑性能。 添加劑 比油性添加劑能耐較高的溫度。硫化切削油－ FeS1000℃ ；氯化石蠟， FeCL 3， 400 ℃ ，摩擦系數(shù)小；含磷的極壓添加劑－磷酸鐵，摩擦系數(shù)小 為改善切削液性能所加入的化學物質，稱為添加劑。 乳化劑：有機化合物 極性基團、非極性基團 乳化劑還有潤滑作用 陰離子型乳化劑：石油磺酸鈉、油酸鈉皂 非離子型乳化劑：聚氯乙烯、脂肪、醇、醚－ 耐硬水 防銹添加劑：亞硝酸鈉 （有毒、 是亞硝酸鈉在一定條件下生成的亞硝胺 致癌 ） 、石油磺酸鈉 抗泡沫劑：二甲基硅油、 無味無毒 防霉劑：苯酚（ 有毒、 腐蝕性極強、化學反應能力強。 ） 三、磨削溫度與磨削液 （ 3）磨削液的分類：水溶性與非水溶性 ① 非水溶性：主要為磨削油 ② 水溶性：水溶液、乳化液 離子型水溶液（無機鹽） ： 離子中和磨削區(qū)的帶電粒子離子，提高加工質量 ③ 選用：乳化液、離子型水溶液應該廣泛 難加工材料：添加極壓添加劑，如氯化石蠟等 ④ 使用方法：澆注、噴淋、噴霧 磨削鋼件：蘇打水、乳化液 磨削鋁件：煤油（加少量礦物油） 磨削鑄鐵和青銅：不加切削液，用吸塵器清除塵屑 3～ 6atm 四 .普通砂輪精密磨削機理 鈍化后，等高性好，滑擦、擠壓嚴重，金屬高溫軟化、碾平作用強，降低 Ra ① 磨粒微刃性：修整砂輪－眾多細小的切削刃－提高加工質量 ② 磨粒微刃的等高性：－－細而多的切削刃具有平坦的表面。工件 Ra小 ③ 等高的微刃的滑擦、擠壓、拋光、切削作用 ④ 彈性變形作用：工件刀具變形 —— 彈性讓刀，振動， 無火花磨削（光磨 ） A砂輪架每行程均有進給期間 B無火花磨削 1砂輪架移動量 2工件半徑減少量 砂輪架移動量與工件半徑減小的關系 五、磨削質量和裂紋控制 磨削可以獲得 IT5， 磨削質量 ： ① 表面的幾何特征：表面粗糙度、 表面缺陷 （裂紋、鱗次等 ) ② 表面的性質：表層組織和性能（硬化、殘余應力） （一）、表面粗糙度 劃痕多、淺、均勻（磨粒等高性）好 幾何因素的影響 ① 磨削用量： ? 砂輪速度高，參與磨削的磨粒多，單個磨粒切削厚度小，粗糙度低 ? 進給量大：圓周、徑向、縱向，切削層金屬多，粗糙度高 磨粒尺寸與磨粒間的平均距離 ?m ② 砂輪粒度與修整 粒度 ：細磨粒，線密度高，單個磨粒的最大磨削深度小 砂輪的修整 ： 金剛石筆軸向縱向進給量要小 — 磨粒等高性好、微刃多，可以獲得 物理因素對粗糙度的影響 —— 磨削特點：擠壓嚴重 —— 塑性變形大；表面層的塑性變形對表面粗糙度影響很大 ① 磨削用量： 磨削速度 增加 :↓塑性變形（單個磨粒的磨削深度低、同時塑性變形來不及進行），粗糙度小 進給量 ，工件轉速增加，磨削深度增加 ↑塑性變形，粗糙度高 磨削深度 ② 砂輪： 磨料粒度 低可以降低塑變及粗糙度，太低會造成砂輪堵塞（與磨削進給量、磨削深度有關） 60～ 200 硬度 ：中軟較好，磨粒鋒利，工件塑性變形小 組織 ：中等組織－ 磨粒密度太少（ acgmax大）、太多均不理想（堵） 材料 ：剛玉磨削鋼件、 ＳｉＣ 磨削硬脆的鑄鐵、硬質合金；高硬度磨粒磨削質量最好 ③ 采用磨削液有利于降低碾壓摩擦，提高質量，減少變形，降低 Ra （二）表面層力學物理性能 表面層的冷作硬化 （冷作硬化）強化、（軟化）弱化二個過程 硬化的指標： a) 表層的顯微硬度 b) 硬化層深度 c) 硬化程度 %100N00 ??HVHVHV＝① 工件材料的影響：塑性高及導熱性好，硬化傾向大 ② 磨削用量 磨削深度 ↑—— 塑性變形量增加，磨削熱增加不明顯，硬化 ↑ 縱向進給量：變形 ↑，熱量 ↑—— 影響不大 工件轉速：溫度變化不大，變形 ↑—— 硬化 ↑ 砂輪速度：熱作用 ↑，變形 ↓—— 硬化 ↓ ③ 磨料粒度：磨料細，單個顆粒載荷小，硬化減小 影響加工硬化的因素： 維氏硬度試驗是用兩面夾角 為 136176。 的金剛石四棱錐體作為壓頭。以 F/A的數(shù)值表示維氏硬度值 維氏硬度 ：英國的維克斯Vickers公司 HV=(MPa) 維氏硬度載荷小，壓痕深度淺，適應于測量較薄的材料或表面硬化層的硬度，所以維氏硬度廣泛用來測定金屬鍍層、薄片金屬以及化學熱處理后的表面硬度。 顯微硬度的測量 （ 原理同維氏硬度計５ 0～ １２ 00Ｎ，１３６ 176。 金剛石壓頭的壓痕）， 壓力 2N，在斜截面上測量 h＝ l*sinα+Rz 根據(jù) l和 Rz計算硬化層厚度 h α 30′~2176。 30′ 輪廓最大高度 Rz 在一個取樣長度 lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各個極點至中線的距離中，最大輪廓峰高 Rp與最大輪廓谷深 Rv之和的高度，即 Rz = Rp + Rv ① 砂輪速度 ↑， 單個磨粒的切削厚度 ↓ ② 砂輪速度 ↑ ， 磨削力 ↓ ③ 砂輪速度 ↑ ，單個磨粒磨削厚度 ↓ ，碾壓嚴重，磨削溫度 ↑ ④ 磨削速度增加：塑性變形減?。▎蝹€磨粒的磨削深度低、同時塑性變形來不及進行），粗糙度小 ⑤ 砂輪速度：熱作用 ↑，變形 ↓—— 硬化 ↓ ⑥ 速度提高，殘余拉應力傾向增加 切削厚度、切削力、硬化、粗糙度下降 切削溫度、殘余拉應力傾向升高 磨削速度對切削厚度、力、溫度、質量的影響 進給量對切削厚度、力、溫度、質量的影響 ① 單個磨粒的切削厚度：進給量增加（軸向、圓周、徑向） ↑，單個磨粒的切削厚度 ↑ ② 磨削力：進給量增加 ↑ ，磨削力 ↑ ③ 溫度：工件轉速 ↑ ，單位時間內(nèi)發(fā)出的熱量 ↑ ，同時受熱面積 ↑ ，溫度變化小（工件速度 ↑ ，同時減小徑向進給量，保持金屬切除量不變，可以降低磨削溫度） ④ 溫度：徑向進給量 ↑ ，溫度 ↑ ⑤ 質量：進給量，磨削深度 ↑，切削層金屬多，塑性變形，粗糙度高 ⑥ 硬化：磨削深度 ↑—— 硬化 ↑ ⑦ 工件轉速：溫度變化小，變形 ↑－－硬化 ↑ ⑧ 殘余應力變化復雜 表層金屬的金相變化 磨削燒傷：淬火鋼件在高的磨削溫度的作用下，表層金屬的金相組織發(fā)生變化，表層硬度下降，表面呈氧化色。 ① 淬火鋼的回火燒傷： 250℃ 左右 ② 淬火燒傷： 727 ℃ 以上，有磨削液 ③ 退火燒傷： 727 ℃ 以上，無磨削液 改善磨削燒傷的工藝措施： ① 砂輪：軟砂輪及彈性粘合劑（樹脂、橡膠）砂輪 擠壓摩擦輕 ② 磨削用量： ↓磨削深度 ↑工件轉速 （會造成粗糙度提高，要同時提高磨削速度－單個磨粒切削厚度降低，劃痕淺、切削力小） 高磨削速度 （利于提高質量、溫度提高）、 高工件轉速 (可降低熱作用、但降低質量）、 小磨削深度 既保證質量又提高生產(chǎn)率 ③ 采用磨削液 乳化液、離子型水溶液（石油磺酸鈉、油酸鈉皂） ３ .表層金屬的殘余應力：相變應力、熱應力、冷作硬化 如回火燒傷，表層殘余拉應力 M比容大，轉變?yōu)榍象w、索氏體時產(chǎn)生殘余拉應力 對于脆性材料，不能通過塑性變形大幅度減少應力，如果強度又比較低，就可能直接被熱應力拉裂 應力的成因 ①表層金屬的應力的影響因素 熱因素與塑性變形 熱因素為主 ——— 表層拉應力 塑性變形為主 —— 表層受壓應力 I. 磨削用量對殘余應力的影響： a. 磨削深度：下頁圖 b. 砂輪速度增加，熱作用增加、變形減小，易產(chǎn)生殘余拉應力 c. 進給速度增加，受熱面積增加，熱作用減輕；變形增加，易產(chǎn)生殘余壓應力 工業(yè)純鐵 ： ① 磨削深度很小時，擠壓嚴重，溫升不明顯，易產(chǎn)生壓應力； ② 磨削深度增加，熱作用增加，磨削溫度增加，拉應力傾向增加； ③ 磨削深度大于 后，變形因素作用增加，壓應力傾向增加； ④ 磨削速度增加，磨削溫度增加，熱作用增加，變形減小，拉應力傾向增加。 II. 工件材料對殘余熱應力的影響： 強度高（磨削熱多）、導熱性差、塑性差 —— 拉應力傾向大 如高碳鋼的拉應力傾向比低碳鋼大 淬火后的鋼材的拉應力傾向比退火鋼材大 ②組織應力 ③表層局部冷變形引起的應力 （三）表面裂紋 167。 23 超