不銹鋼的韌性大、熱強度高,而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負前角,磨削過程中磨屑不容易被切離,切削阻力大,擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大,磨削溫度可達1000~1500℃.同時,在高溫高壓作用下,磨屑易黏附在砂輪上,填滿磨粒間的空隙,使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同,產生砂輪堵塞的情況也不相同,如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼,黏附、堵塞現象比06Cr18Ni11Ti嚴重,而12Cr13、20Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。不銹鋼的熱導率小,磨削時的高溫不易導出,工件表面易產生燒傷、退火等現象,退火層深度有時可達0.01~0.02mm.磨削過程中產生嚴重的擠壓變形,導致磨削表面產生加工硬化,特別是磨削奧氏體不銹鋼時,由于奧氏體組織不夠穩定,磨后易產生馬氏體組織,使表面硬化嚴重。不銹鋼的線膨脹系數大,在磨削熱的作用下易產生變形,其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細長的零件,此現象更為嚴重。多數類型的不銹鋼不能被磁化,在平面磨削時,只能靠機械夾固或專用夾具來夾持工件,利用工件側面夾緊工件,產生變形和造成形狀或尺寸誤差,薄板工件更為突出。同時也會引起磨削過程中的振顫而出現鱗斑狀波紋。
不銹鋼(gang)(gang)可采(cai)用與磨(mo)(mo)(mo)削(xue)碳鋼(gang)(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)相同的操作和(he)砂輪轉速進行(xing)磨(mo)(mo)(mo)削(xue),但(dan)應避免磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不均勻或局(ju)部過(guo)熱是磨(mo)(mo)(mo)削(xue)不銹鋼(gang)(gang)必(bi)須關注的重點。不銹鋼(gang)(gang)熱導率低(di),造成熱變形增(zeng)加,特別是奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)類,熱膨脹系數高于常見鋼(gang)(gang)種及鑄鐵約60%。
1. 砂輪
①. 磨料
白剛(gang)(gang)(gang)玉(yu)具有較好(hao)的(de)(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)性(xing)能和(he)(he)(he)自(zi)銳性(xing),適(shi)于(yu)(yu)磨削(xue)(xue)(xue)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)及馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)+鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼;單晶(jing)(jing)剛(gang)(gang)(gang)玉(yu)磨料(liao)(liao)適(shi)用(yong)于(yu)(yu)磨削(xue)(xue)(xue)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和(he)(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)+鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼;微(wei)晶(jing)(jing)剛(gang)(gang)(gang)玉(yu)磨料(liao)(liao)是(shi)由許多微(wei)小(xiao)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)組成的(de)(de)(de),強度高(gao)、韌性(xing)和(he)(he)(he)自(zi)銳性(xing)好(hao),其自(zi)銳的(de)(de)(de)特點是(shi)沿微(wei)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)縫隙碎裂,從(cong)而獲(huo)得微(wei)刃性(xing)和(he)(he)(he)微(wei)刃等(deng)高(gao)性(xing),可(ke)以減(jian)少燒(shao)傷、拉毛等(deng)現象(xiang),并可(ke)以降(jiang)低磨削(xue)(xue)(xue)表面(mian)粗糙度,適(shi)于(yu)(yu)磨削(xue)(xue)(xue)各(ge)種不銹(xiu)鋼;立方氮化硼(peng)磨料(liao)(liao)的(de)(de)(de)硬度很高(gao),熱穩定性(xing)好(hao),化學惰性(xing)高(gao),在1300~1500℃不氧化,磨粒的(de)(de)(de)刃尖不易變鈍,產生的(de)(de)(de)磨削(xue)(xue)(xue)熱也少,適(shi)用(yong)于(yu)(yu)磨削(xue)(xue)(xue)各(ge)種不銹(xiu)鋼。為了減(jian)少黏附現象(xiang),也可(ke)采用(yong)碳(tan)化硅(gui)和(he)(he)(he)人造金(jin)剛(gang)(gang)(gang)石(shi)為磨料(liao)(liao)的(de)(de)(de)砂輪。
a. 粒(li)(li)度:磨(mo)(mo)削不銹鋼時,一般(ban)以采(cai)用(yong)36號(hao)、46號(hao)、60號(hao)中(zhong)等粒(li)(li)度的砂輪為宜,其中(zhong)粗磨(mo)(mo)采(cai)用(yong)36號(hao)、46號(hao)粒(li)(li)度,精磨(mo)(mo)采(cai)用(yong)60號(hao)粒(li)(li)度。為了同時適用(yong)于粗磨(mo)(mo)和精磨(mo)(mo),則采(cai)用(yong)46號(hao)或60號(hao)粒(li)(li)度。
b. 結合(he)劑(ji)(ji):磨削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)要(yao)求砂(sha)輪(lun)具有(you)較(jiao)高(gao)的(de)強(qiang)度,以便承受較(jiao)大的(de)沖擊載荷(he)。陶瓷(ci)結合(he)劑(ji)(ji)耐熱、抗腐蝕,用(yong)(yong)它(ta)制(zhi)成的(de)砂(sha)輪(lun)能很好地保持切削(xue)性(xing)能,不(bu)怕(pa)潮濕,且有(you)多(duo)孔性(xing),適合(he)于制(zhi)作磨削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)砂(sha)輪(lun)的(de)結合(he)劑(ji)(ji)。磨削(xue)耐濃硝(xiao)酸不(bu)銹(xiu)鋼(gang)等材料內孔時,可采(cai)用(yong)(yong)樹脂結合(he)劑(ji)(ji)制(zhi)造(zao)砂(sha)輪(lun)。
c. 硬(ying)(ying)度:應選(xuan)用(yong)硬(ying)(ying)度較(jiao)低的砂輪(lun),以(yi)提高自(zi)銳性。一般選(xuan)用(yong)G~N硬(ying)(ying)度的砂輪(lun),其中以(yi)K~L使用(yong)最為(wei)(wei)普遍,使用(yong)微(wei)晶剛玉作(zuo)磨料的內圓磨砂輪(lun),則以(yi)了硬(ying)(ying)度為(wei)(wei)宜。
d. 組織(zhi):為了(le)避免磨削(xue)過程(cheng)中砂(sha)輪(lun)堵(du)塞,砂(sha)輪(lun)組織(zhi)應選較疏松的,一般(ban)選用5~8號較為合(he)適。
精磨(mo)時往往采用(yong)的(de)(de)砂輪(lun)顆粒(li)更細。由(you)于(yu)保持砂輪(lun)外(wai)廓形狀在磨(mo)削過(guo)程中的(de)(de)重要性,所以磨(mo)不銹鋼螺(luo)紋(wen)的(de)(de)砂輪(lun),要比磨(mo)削其他(ta)鋼種的(de)(de)砂輪(lun)的(de)(de)顆粒(li)更細、更硬。螺(luo)距(ju)越(yue)(yue)小,砂輪(lun)顆粒(li)越(yue)(yue)細、越(yue)(yue)硬。
氧化(hua)鋁砂輪(lun)幾(ji)乎(hu)專(zhuan)門(men)用(yong)于磨削不銹鋼。碳化(hua)硅砂輪(lun)一般(ban)僅用(yong)于特(te)殊(shu)磨削,如磨軋(ya)輥,碳化(hua)硅極細顆粒磨不銹鋼冷軋(ya)軋(ya)輥時,可磨成光亮表面。
②. 磨削用量
陶(tao)瓷結(jie)合(he)(he)劑砂輪的速度(du)(du)為30~35m/s;樹脂結(jie)合(he)(he)劑的砂輪速度(du)(du)為35~50m/s.當(dang)發現(xian)表面燒傷時,應將砂輪速度(du)(du)降至16~20m/s。
當工件直徑小于50mm時(shi)(shi),轉速n=120~150r/min;大于50mm時(shi)(shi),轉速n=40~80r/min。
用砂輪外圓進(jin)行平面精磨時(shi),工(gong)作(zuo)臺運動速度(du)一般為(wei)(wei)15~20m/min,粗磨時(shi)為(wei)(wei)5~50m/min.磨削(xue)深(shen)(shen)度(du)和橫向進(jin)給(gei)量小(xiao)時(shi)取(qu)(qu)大(da)值(zhi),橫向進(jin)給(gei)量大(da)時(shi)取(qu)(qu)小(xiao)值(zhi)。粗磨深(shen)(shen)度(du)為(wei)(wei)0.04~0.08mm,精磨深(shen)(shen)度(du)為(wei)(wei)0.01mm.修整砂輪后應減(jian)小(xiao)磨削(xue)深(shen)(shen)度(du)。
外圓磨(mo)削(xue)時(shi)(shi)(shi)縱向(xiang)進給(gei)(gei)量(liang),粗磨(mo)時(shi)(shi)(shi)為(0.2~0.7)B(mm/r),精(jing)磨(mo)時(shi)(shi)(shi)為(0.2~0.3)B(mm/r);內圓磨(mo)削(xue)時(shi)(shi)(shi)縱向(xiang)進給(gei)(gei)量(liang),粗磨(mo)時(shi)(shi)(shi)為(0.4~0.7)B(mm/r),精(jing)磨(mo)時(shi)(shi)(shi)為(0.25~0.4)B(mm/r);砂輪外圓平(ping)面磨(mo)橫向(xiang)進給(gei)(gei)量(liang),粗磨(mo)時(shi)(shi)(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精(jing)磨(mo)時(shi)(shi)(shi)為(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨削(xue)液(ye)
磨削液用(yong)于(yu)冷卻和潤(run)滑(hua)砂輪與工件(jian),減少砂輪負(fu)荷,避免磨粒鈍(dun)化(hua),所有這些可(ke)能引起惡劣的磨削作用(yong),產生(sheng)過(guo)熱、熱裂、光潔度差。
磨削(xue)不銹鋼(gang)時(shi),磨削(xue)液(ye)的(de)選擇比磨碳鋼(gang)和(he)低合鋼(gang)更為重要,某些用途(參看下文影響磨削(xue)率因(yin)(yin)素一節)磨削(xue)液(ye)已證明為磨削(xue)不銹鋼(gang)的(de)特別(bie)重要變化因(yin)(yin)素,磨削(xue)不銹鋼(gang)時(shi)水基溶液(ye)(溶性油乳液(ye)合成液(ye))或磨削(xue)油均可使(shi)用。
3. 磨削不銹鋼的注意(yi)事(shi)項
應(ying)及時(shi)修整(zheng)(zheng)砂(sha)(sha)輪(lun),粗磨(mo)時(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)要修整(zheng)(zheng)得粗一些(xie),精磨(mo)時(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)要始終保(bao)持鋒利,以(yi)(yi)免過熱燒傷。修整(zheng)(zheng)后的(de)(de)砂(sha)(sha)輪(lun)兩側(ce)轉角處,不允許有毛刺(ci)存在。低(di)表(biao)面粗糙度磨(mo)削(xue)時(shi),粗精磨(mo)應(ying)分(fen)別進行(xing),精磨(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)一般(ban)留(liu)0.05mm為(wei)宜,工件(jian)裝夾誤差大(da)時(shi)可留(liu)0.1mm.磨(mo)削(xue)過程中(zhong)必(bi)須(xu)(xu)充分(fen)冷(leng)(leng)卻(que),以(yi)(yi)帶走(zou)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)磨(mo)削(xue)熱和進行(xing)沖(chong)刷,防止砂(sha)(sha)輪(lun)堵塞和工件(jian)表(biao)面燒傷。冷(leng)(leng)卻(que)液必(bi)須(xu)(xu)清潔(jie),不能混入磨(mo)屑或(huo)(huo)砂(sha)(sha)粒,以(yi)(yi)免將工件(jian)拉毛。磨(mo)削(xue)不銹鋼的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)液,一般(ban)選用(yong)冷(leng)(leng)卻(que)性能較好的(de)(de)乳化液,或(huo)(huo)用(yong)含有極壓添加(jia)劑且(qie)表(biao)面張力小(xiao)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)液。流量(liang)(liang)為(wei)20~40L/min,砂(sha)(sha)輪(lun)直徑大(da)時(shi),為(wei)80L/min.不銹鋼磨(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)應(ying)取小(xiao)一些(xie),外圓(yuan)(yuan)磨(mo)削(xue)時(shi),直徑上的(de)(de)磨(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)為(wei)0.15~0.3mm,精磨(mo)余(yu)(yu)量(liang)(liang)為(wei)0.05mm.內圓(yuan)(yuan)磨(mo)削(xue)的(de)(de)余(yu)(yu)量(liang)(liang)與外圓(yuan)(yuan)磨(mo)削(xue)基(ji)本相同。平面磨(mo)削(xue)時(shi),對面積(ji)小(xiao)、剛(gang)性好的(de)(de)零件(jian),單邊留(liu)余(yu)(yu)量(liang)(liang)為(wei)0.15~0.2mm,剛(gang)性差、面積(ji)大(da)的(de)(de)零件(jian),單邊留(liu)磨(mo)削(xue)余(yu)(yu)量(liang)(liang)0.25~0.3mm。
乳(ru)化(hua)油(you)是由乳(ru)化(hua)礦物(wu)油(you)或礦物(wu)油(you)制成,合(he)(he)成液含(han)(han)有非礦物(wu)油(you)類有機化(hua)合(he)(he)物(wu)。乳(ru)化(hua)液含(han)(han)有氯和(he)硫是磨削各種不銹鋼常用(yong)和(he)最好的水基(ji)溶液混(hun)合(he)(he)液,而磨削油(you)則僅(jin)用(yong)于磨削絲扣及其他特殊用(yong)途。
不(bu)銹鋼磨削量,見表(biao)7-12。


