數(shù)控機(jī)床磨削加工直接編程技術(shù)出版信息

在金屬磨削加工中，要想獲得理想的加工精度和表面質(zhì)量，選擇正確的磨削液是非常重要的。不同的金屬磨削加工方式所產(chǎn)生的加工現(xiàn)象不同，對磨削液的要求也不同，所以使用的磨削液更不同。

水基磨削液的選擇1.1

普通磨削

普通磨削建議采用普通乳化磨削液，稀釋濃度為2%～5%，由防銹劑、乳化劑和礦物油配制而成。普通磨削包括外圓、內(nèi)圓、錐面、平面磨削等，根據(jù)砂輪粒度號和磨削用量的不同，可分為粗磨和精磨。粗磨加工精度要求不高，加工尺寸公差等級為IT8～I(xiàn)T7級，表面粗糙度0.8～0.4 μm；精磨可獲得較高的加工精度和較低的粗糙度，加工尺寸公差等級為IT6～I(xiàn)T5級，表面粗糙度0.4～0.1μm。磨削加工中砂輪線速度一般為30～35 m/s。磨削時產(chǎn)生大量的金屬細(xì)碎屑和砂輪脫粒下來的細(xì)碎磨粒，易粘在砂輪和工件表面上，破壞加工表面質(zhì)量。普通磨削加工要求切削液的清洗和冷卻性能好，兼有防銹和潤滑性能。

1.2

高速磨削

高速磨削適宜采用水基磨削液。在金屬磨削加工中，通常把砂輪線速度超過50 m/s的磨削稱為高速磨削。高速磨削與普通磨削的區(qū)別在于，隨著砂輪線速度增加，單位時間內(nèi)砂輪通過磨削加工區(qū)域的磨粒數(shù)增加，在進(jìn)給一定的情況下，砂輪與工件的摩擦次數(shù)增加，使得單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也增加，磨削溫度顯著升高。試驗測定，砂輪線速度為60 m/s時的磨削溫度（工作平均溫度）比30 m/s高約50%～70%；砂輪線速度為80 m/s時的磨削溫度比60m/s時又高15%～20%。工件溫度升高，則工件加工表面發(fā)生燒傷和形成裂紋的可能性增加，且造成加工尺寸誤差加大。隨著砂輪線速度增加，在一定單位時間金屬磨除量下，磨粒的切削厚度變薄，在高溫和高接觸壓力下，被磨材料粘附在磨粒上，切屑也會嵌入砂輪的孔隙中，造成砂輪表面孔隙堵塞、變鈍，從而使磨削效率下降。因此高速磨削加工時不能使用普通的磨削液，而要使用具有良好滲透性能、冷卻性能、極壓潤滑性能、防銹性能、沉降性能和清洗性能的磨削液，可迅速將所產(chǎn)生的廢屑沖洗干凈并迅速沉降，滿足加工工藝要求。此外由于效率高、發(fā)熱量大，高速磨削對磨削液的冷卻性能及潤滑性能要求很高。油基磨削液的傳熱效果差，磨削區(qū)域溫度過高，會導(dǎo)致磨削液產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象，造成工作區(qū)域環(huán)境污染，況且由于油基磨削液冷卻不充分，往往會造成工件表面燒傷。水基磨削液由于含水率較高，冷卻效果優(yōu)于油基磨削液，故成為在高速磨削中選用的理由。

1.3

強(qiáng)力磨削

強(qiáng)力磨削宜選擇含極壓添加劑的水基合成磨削液。強(qiáng)力磨削又叫強(qiáng)力成形磨削，在磨前一般不需要進(jìn)行工件的粗加工，而是通過提高磨削深度，由毛坯直接磨出工件所要求的尺寸精度、形狀位置精度和表面加工質(zhì)量，一次磨削成形，使粗、精加工合并到一臺機(jī)床上來完成，實現(xiàn)縮短生產(chǎn)周期及降低成本的目的。與一般磨削相比，強(qiáng)力磨削切削深度大，磨削力和磨削熱也很大，磨削功率消耗97%以上轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮茚尫懦鰜?。在磨削過程中產(chǎn)生的熱量若不及時消除，切屑將熔化形成焊珠，使加工表面燒傷、砂輪表面粘焊堵死，因此為保證磨削效果，必須對砂輪進(jìn)行高壓清洗、對工件強(qiáng)制冷卻。在磨削過程中，砂輪與工件表面接觸弧較長，對清洗性能及冷卻性能要求高于潤滑性能、防銹性能，故選用含硫極壓添加劑的水基合成磨削液，有利于降低磨削力、減少功率消耗、防止出現(xiàn)燒傷。含硫極壓添加劑還可以與含氯極壓添加劑復(fù)合使用，進(jìn)一步提高潤滑效果。

油基磨削液的選擇2.1

金剛石砂輪磨削

金剛石砂輪磨削宜選用低粘度油基磨削液。金剛石砂輪具有硬度高、抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好、使用壽命長等特性，主要用于磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體材料等高硬脆材料和金屬材料。由于工件硬度高，磨削時產(chǎn)生的過多熱量將導(dǎo)致砂輪過早磨損，因此磨削液主要應(yīng)具備潤滑及冷卻性能，保持砂輪鋒銳。金剛石砂輪磨削采用潤滑性能好的低粘度油基磨削液，能夠迅速將切屑及砂輪磨粒等雜物沖走，獲得更好的加工件表面質(zhì)量和加工精度。

2.2

螺紋、齒輪和絲杠磨削

螺紋、齒輪和絲杠磨削宜選擇低粘度、高閃點、含極壓添加劑的油基磨削液。在金屬切削加工中，螺紋、齒輪和絲杠整體淬火在熱處理和磨削過程中變形較大，應(yīng)盡可能采用表面硬化處理。此外，對尺寸精度、表面加工質(zhì)量要求很高，淬硬后采用磨削加工，可確保加工尺寸精度和表面質(zhì)量符合工藝要求。

油基磨削液潤滑性能優(yōu)于水基磨削液，可防止砂輪磨粒切削刃摩擦損耗和切削粘附，保持磨粒鋒銳，減小磨削力，降低磨削熱，很好地保證加工表面粗糙度；油基磨削液冷卻速度不如水基磨削液，工件產(chǎn)生應(yīng)力小，工件表面磨削裂紋少；油基磨削液添加的極壓添加劑可與工件材料反應(yīng)，生成低抗剪強(qiáng)度的潤滑膜，能夠有效提高磨削液的負(fù)荷能力，減輕磨粒切削刃尖端的磨損，減少了磨削過程中磨粒與工件的摩擦，降低了摩擦產(chǎn)生的熱量，使工件表面溫度降低，減少工件殘余應(yīng)力。

由于螺紋、齒輪和絲杠磨削對砂輪成型面有較高要求，加工尺寸精度要求高，表面粗糙度要求高，一般宜采用含極壓添加劑的油基磨削液。同時，為了獲得較好的冷卻性和清洗性，防止磨削液產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象，油基磨削液應(yīng)附加低粘度、高閃點的特點。