砂輪壽命的判定及磨損原因

在磨削過(guò)程中，由于砂輪本身的磨損，不斷地改變著砂輪工作面的狀態(tài)。隨著磨削時(shí)間的延長(zhǎng)，砂輪的切削能力下降，各種磨削缺陷不斷出現(xiàn)，使磨削加工不能繼續(xù)進(jìn)行。此時(shí)，必須修整砂輪，恢復(fù)正常磨削狀態(tài)。砂輪在兩次修整之間的實(shí)際磨削時(shí)間稱(chēng)為砂輪的壽命。砂輪的壽命是影響磨削加工效果的重要因素，特別是對(duì)于成型磨削尤為重要。

判定砂輪壽命：

一般是根據(jù)砂輪工作面磨損后所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，通過(guò)觀察和測(cè)試進(jìn)行的，砂輪磨損后所產(chǎn)生的磨削現(xiàn)象主要有:磨削過(guò)程產(chǎn)生自激振動(dòng)、工件表面出現(xiàn)再生振紋;磨削噪音的增大;工件表面出現(xiàn)磨削燒傷;磨削力急劇增大或減小;磨削

砂輪的磨損及其修整，即砂輪圓周表面的有效輪廓對(duì)加工的影響，這是系統(tǒng)性誤差，尤其在精密磨削時(shí)要精細(xì)地修整砂輪，設(shè)定專(zhuān)門(mén)修整程序，以使砂輪能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持精確的輪廓。

砂輪磨損的原因：

A、磨耗磨損

當(dāng)磨粒發(fā)生嚴(yán)重磨損，在磨粒頂面出現(xiàn)明顯的磨損平面后，砂輪表面平坦。此時(shí)切刃的磨損總面積增大，摩擦加劇，切刃難以切入工件表面。但砂輪硬度偏高，致使磨粒不能及時(shí)產(chǎn)生破碎和脫落。若繼續(xù)使用，會(huì)使磨削力和磨削熱顯著增達(dá)，并出現(xiàn)明顯的振動(dòng)和噪音，不能有效地切除材料，此時(shí)就必須對(duì)砂輪進(jìn)行修整。這種磨損一般發(fā)生在磨粒硬度偏低，砂輪硬度偏高和磨粒粒度過(guò)細(xì)以及工件材料的抗拉強(qiáng)度較高的情況下。這是在普通磨削條件下加工一般鋼材時(shí)砂輪壽命結(jié)束的最常見(jiàn)原因。

B、氧化磨損

常見(jiàn)的磨料有氧化物、碳化物和氮化物。氧化物磨料在空氣中穩(wěn)定，其他磨料的表面會(huì)在高溫下發(fā)生氧化作用，逐漸消耗。

C、擴(kuò)散磨損

是指磨粒與被磨材料在高溫下接觸時(shí)，金剛石砂輪的元素相互擴(kuò)散造成磨粒表層弱化而產(chǎn)生的磨損。兩種材料間元素的相互擴(kuò)散與材料的化學(xué)成分密切相關(guān)由于金剛石磨料中碳元素?cái)U(kuò)散溶解于鐵的能力大于氮化硼磨料中元素?cái)U(kuò)散溶解于鐵的能力，故金剛石砂輪不宜磨削鋼料。

D、熱應(yīng)力破損

磨削過(guò)程中，磨粒的工作表面瞬間升至高溫，砂輪又在磨削液作用下急冷，其冷熱循環(huán)的頻率與砂輪的轉(zhuǎn)速相同，從而在磨粒的表面上形成很大的交變熱應(yīng)力，使磨粒表面開(kāi)裂破碎。熱應(yīng)力破損主要取決于磨料的導(dǎo)熱參數(shù)、線膨脹系數(shù)和磨削液的性能。導(dǎo)熱系數(shù)越小，線膨脹系數(shù)越低。線膨脹系數(shù)越大，磨削液冷卻性能越好，則熱應(yīng)力越大，越易使磨粒受熱沖擊而開(kāi)裂破碎。各種磨料導(dǎo)熱性能好壞的次序?yàn)?，金剛石，立方氮化硼，碳化硅，剛玉?/span>

E、塑性磨損

在磨削高溫作用下，磨粒會(huì)因塑性變形而磨損。塑性磨損主要取決于工件材料的熱硬度。磨削時(shí)，若砂輪的切屑在磨粒前刀面上的熱硬度大于磨粒接觸區(qū)的熱硬度，則磨粒發(fā)生塑性磨損。

以上幾種造成砂輪磨損的原因。根據(jù)磨料、工件材料及磨削條件的不同，造成砂輪磨損的主要原因也會(huì)有所不同。所以，砂輪的合理選擇以及砂輪的修整精度將大大影響工件的輪廓精度。因此，磨削時(shí)需要及時(shí)對(duì)砂輪進(jìn)行修整。此外，砂輪在初始安裝后需要進(jìn)行修整，砂輪修整的實(shí)質(zhì)就是對(duì)砂輪進(jìn)行整形和修銳。整形是對(duì)砂輪進(jìn)行微量切削，使砂輪達(dá)到所要求的幾何形狀要求，并使磨料尖端細(xì)微破碎，形成鋒利磨刃。而修銳是去除磨粒間的結(jié)合劑，使磨粒間有一定的容屑空間，并使磨粒刃突出結(jié)合劑之外形成切削刃，根據(jù)砂輪的磨料和結(jié)合劑的不同，采取的修整方法也不同。