降低磨削温度的生产试验与应用

韩金华

（南通航运职业技术学院机电系，江苏南通226010）

降低磨削温度的生产试验与应用

韩金华

（南通航运职业技术学院机电系，江苏南通226010）

通过分析磨削加工中磨削温度的影响因素，并进行了一些磨削加工试验，获得了一定的磨削加工参数，为降低磨削温度、提高磨削加工表面质量提供了可靠依据。

轧辊；磨削；磨削温度

磨削加工与切削加工相比，磨粒刃口钝，形状不规则，分布不均匀。磨削过程是包括切削、刻划和抛光作用的综合复杂过程。磨削加工由于磨削速度很高，磨削厚度很小，磨削刃很钝，所以磨除单位体积磨削层所消耗的功率约为切削加工方法的10～20倍。磨削所消耗能量的大部分转变为热能，使磨削区温度升高。

磨削温度是指磨削过程中磨削区域的平均温度[1]。磨削温度除了影响磨粒的磨损、磨屑与磨粒的粘附外，主要影响工件表面的硬度和抗磨损能力，严重时甚至引起磨削烧伤和磨削裂纹，使工件报废[2]。

磨削温度主要与砂轮磨削深度（径向进给量）、磨削速度（砂轮圆周线速度）、工件进给速度（工件圆周线速度）和磨削液使用有关。为了降低磨削温度，最大限度地提高磨削加工表面质量，获取最佳磨削工艺参数，我们分别进行磨削试验和分析。

1 磨削速度（砂轮圆周线速度）及其影响

（1）试验条件：

1）砂轮磨料：白刚玉（WA）；

2）砂轮粒度：80目；

3）磨削表面：轧辊外圆；

4）工件材料：9SiCr合金工具钢（淬火并低温回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：工件圆周线速度20 m/min；纵向进给量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）润滑冷却：20%乳化液；

7）磨削设备：M1432A普通外圆磨床。

（2）试验内容：

改变磨削速度，分别进行轧辊外圆磨削加工试验。

（3）试验结果：

轧辊外圆磨削后，表面硬度变化见表1。

表1 磨削速度对磨削表面质量的影响

试验结果显示：磨削速度增大，工件表面硬度下降也增大。即降低磨削速度，有利于降低磨削温度。

2 工件进给速度（工件圆周线速度）及其影响

（1）试验条件：

1）砂轮磨料：白刚玉（WA）；

2）砂轮粒度：80目；

3）磨削表面：轧辊外圆；

4）工件材料：9SiCr合金工具钢（淬火并低温回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂轮圆周线速度）15 m/s；纵向进给量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）润滑冷却：20%乳化液；

7）磨削设备：M1432A普通外圆磨床。

（2）试验内容：

改变工件进给速度（工件圆周线速度），分别进行轧辊外圆磨削加工试验。

（3）试验结果：

轧辊外圆磨削后，表面硬度变化见表2.

表2 工件进给速度对磨削表面质量的影响

3 磨削深度（径向进给量）及其影响

（1）试验条件：

1）砂轮磨料：白刚玉（WA）；

2）砂轮粒度：80目；

3）磨削表面：轧辊外圆；

4）工件材料：9SiCr合金工具钢（淬火并低温回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂轮圆周线速度）15 m/s；工件圆周线速度20 m/min；纵向进给量2 m/min；

6）润滑冷却：20%乳化液；

7）磨削设备：M1432A普通外圆磨床。

（2）试验内容：

改变磨削深度，分别进行轧辊外圆磨削加工试验。

（3）试验结果：

轧辊外圆磨削后，表面硬度变化见表3.

表3 磨削深度对磨削表面质量的影响

试验结果说明：磨削深度越大，工件表面硬度下降越大。即降低磨削深度，可明显降低磨削温度。

4 润滑冷却介质及其影响

（1）试验条件：

1）砂轮磨料：白刚玉（WA）；

2）砂轮粒度：80目；

3）磨削表面：轧辊外圆；

4）工件材料：9SiCr合金工具钢（淬火并低温回火，硬度HRC58～62）；

5）磨削用量：磨削速度（砂轮圆周线速度）15 m/s；工件圆周线速度20 m/min；纵向进给量2 m/min；磨削深度0.01 mm；

6）磨削设备：M1432A普通外圆磨床。

（2）试验内容：

改变乳化液浓度，分别进行轧辊外圆磨削加工试验。

（3）试验结果：

轧辊外圆磨削后，表面硬度变化见表4.

表4 乳化液浓度对磨削表面质量的影响

试验结果证明：采用的乳化液浓度越大，工件表面硬度下降越小，磨削温度越低，磨削效果越好。

5 结束语

在磨削加工淬火合金工具钢9SiCr钢轧辊外圆时，适当降低磨削速度，增大工件进给速度，尽量降低磨削深度，并采用浓度高的乳化液，可有效降低磨削温度，提高磨削加工表面质量。

[1]余承辉.机械制造基础[M].上海：上海科学技术出版社，2009.

[2]陆剑中、孙家宁.金属切削原理与刀具[M].北京：机械工业出版社，1999.

Production Test and Application of Reducing Grinding Temperature

HAN Jin-hua
（Department of Machincal and Electron，Nantong Shipping College，Nantong Jiangsu 226010，China）

The analysis of the influencing factors of the grinding temperature in grinding，and grinding experiment，obtained the certain grinding machining parameters，in order to reduce grinding temperature，improve grinding surface quality and provide reliable basis.

TG580.6

A

1672-545X（2017）03-0270-02

2016-12-15

韩金华（1962-），男，江苏南通人，本科，讲师，主要从事机械设计与制造。

Key worlds：roller；grinding；grinding temperature