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官方微信摘要 作者：孫躍紅曹新洲李硯咸3關于磨削試驗工況參數對測試結果影響的研究眾所周知我們涂附磨具行業大家至今還在普遍沿用早在上個世紀80年代就已制定，1999年完成修訂的JB/T10155-...
作者：孫躍紅 曹新洲 李硯咸
3 關于磨削試驗工況參數對測試結果影響的研究
眾(zhong)所周知我(wo)們行業大家至今還在普遍沿用早在上個世紀(ji)80年代就已(yi)制(zhi)定，1999年完成(cheng)修訂(ding)的JB/T 10155-1999《磨削性能試驗方法》標準和圓盤式砂紙磨削性能試驗機來測試的磨(mo)削性能(neng)。這對于實際工作時磨(mo)削線速度高達20—30m/s和(he)強(qiang)切(qie)削負荷的砂帶(dai)產(chan)品(pin)來(lai)說，實在是非常不適用。盡快(kuai)制(zhi)定適用于機械打(da)磨(mo)的砂帶(dai)磨(mo)削性能(neng)測試方法已(yi)成為行(xing)業內的一致(zhi)呼聲。因此借(jie)試驗機試車的機會(hui)，以B公(gong)司的X產(chan)品(pin)為檢測對象進行(xing)了一系列不同磨(mo)削條件的試驗，以期取得一些(xie)數據和(he)經驗，為制(zhi)定砂帶(dai)磨(mo)削性能(neng)測試新規(gui)程提供參(can)考和(he)依據。
3.1 不同磨削壓力對砂帶磨削性能的影響
試(shi)驗(yan)共進行了(le)三(san)次(ci)，分(fen)別測試(shi)了(le)100N、150N和180N三(san)種不(bu)同磨(mo)削(xue)壓力下的(de)磨(mo)削(xue)性能(neng)，其他試(shi)驗(yan)條件(jian)如表(biao)3-1：
試驗結果如表3-2：
圖3-1表(biao)明，磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓力越高，在(zai)最初階(jie)段砂帶(dai)的(de)(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)也(ye)高；但隨著磨(mo)削(xue)(xue)(xue)的(de)(de)進行(xing)，磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓力高，切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)下降(jiang)的(de)(de)也(ye)越快(kuai)。單次(ci)(ci)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)由(you)首次(ci)(ci)的(de)(de)36.36g下降(jiang)到第20次(ci)(ci)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)的(de)(de)6.88g，切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)僅為第一(yi)次(ci)(ci)的(de)(de)19%，基本失去了使(shi)用(yong)價(jia)值，因此(ci)在(zai)180N壓力下的(de)(de)總(zong)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)也(ye)是三次(ci)(ci)試驗(yan)中最低的(de)(de)一(yi)次(ci)(ci)，整個磨(mo)削(xue)(xue)(xue)過程磨(mo)削(xue)(xue)(xue)能力沒(mei)有相對穩定的(de)(de)區域。而當磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓力為100N時，盡管第一(yi)次(ci)(ci)的(de)(de)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)為23.20g，是180N首次(ci)(ci)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)64%，可(ke)是磨(mo)削(xue)(xue)(xue)能力下降(jiang)平緩，到第50次(ci)(ci)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)的(de)(de)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)仍為7.97g，是首次(ci)(ci)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)34%，而且總(zong)切(qie)(qie)除(chu)(chu)量(liang)(liang)(liang)達719.37g,是三次(ci)(ci)試驗(yan)中最大的(de)(de)。
可(ke)見磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓(ya)力對砂(sha)帶(dai)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)性(xing)(xing)能的(de)影響十(shi)分顯著；不(bu)同砂(sha)帶(dai)應(ying)該(gai)有自(zi)己最適合的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓(ya)力，過(guo)小的(de)壓(ya)力無法得到理想的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)效率，但過(guo)大的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓(ya)力既得不(bu)到穩定的(de)磨(mo)削(xue)(xue)(xue)性(xing)(xing)能，也會(hui)造成砂(sha)帶(dai)的(de)過(guo)早損壞。看來對B公司X產(chan)品的(de)合適磨(mo)削(xue)(xue)(xue)壓(ya)力是(shi)在100-150N范(fan)圍(wei)內。
3.2不同工進速度對砂帶磨削性能的影響
試驗共進行了三次，分別測試了6mm/min、8mm/min和10mm/min 三種不同工進速度下的恒進給磨削性能，其他試驗條件如表3-3：
試驗共進行了三次，分別測試了6mm/min、8mm/min和10mm/min 三種不同工進速度下的恒進給磨削性能，其他試驗條件如表3-3：
試驗結果如表3-4：
1、在恒進給(gei)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)中，隨(sui)(sui)著(zhu)工(gong)進速(su)度的提高，單次(ci)金屬切除量(liang)亦(yi)相應增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)；磨(mo)(mo)削(xue)(xue)壓力則隨(sui)(sui)著(zhu)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)次(ci)數(shu)的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)亦(yi)逐(zhu)漸增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。工(gong)進速(su)度高的磨(mo)(mo)削(xue)(xue)壓力增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)較快(kuai)。在達到一(yi)定磨(mo)(mo)削(xue)(xue)次(ci)數(shu)后，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)壓力出(chu)現迅速(su)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)的趨勢，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)溫度也急劇上升，工(gong)件出(chu)現燒傷(shang)，甚至會引起(qi)砂帶斷裂。
2、工(gong)(gong)(gong)進速度(du)為6mm/min時，恒定切(qie)除量(liang)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定磨削(xue)區間(jian)(jian)長(chang)，整個(ge)試驗過程磨削(xue)壓力(li)(li)(li)也十分平穩(wen)，未出現壓力(li)(li)(li)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)折點(dian)，表明(ming)這種工(gong)(gong)(gong)況下，砂帶的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)會(hui)很長(chang)；在一定的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)里(li)，金屬切(qie)除量(liang)能保(bao)持恒定，而(er)壓力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)緩慢(man)，這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)磨削(xue)區域在實(shi)際應(ying)用(yong)中應(ying)該是(shi)磨削(xue)的(de)(de)(de)(de)理想區。相反，工(gong)(gong)(gong)進速度(du)最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)(de)10mm/min試驗，能保(bao)持恒定切(qie)除量(liang)的(de)(de)(de)(de)磨削(xue)時間(jian)(jian)很短，在第19次磨削(xue)就開始出現磨削(xue)壓力(li)(li)(li)急(ji)劇上升的(de)(de)(de)(de)趨勢，到(dao)第25次磨削(xue)壓力(li)(li)(li)已增(zeng)大到(dao)第19次的(de)(de)(de)(de)3倍，失去(qu)了(le)使用(yong)價值；雖然其標準切(qie)除率高(gao)，而(er)總切(qie)除量(liang)是(shi)三次中最(zui)低的(de)(de)(de)(de)。
3、可(ke)見工(gong)進速(su)度在恒進給(gei)磨(mo)削試驗中對砂帶磨(mo)削性能的(de)(de)影響十分顯著(zhu)；不同砂帶應該有自己最(zui)適合的(de)(de)工(gong)進速(su)度，過(guo)(guo)低的(de)(de)速(su)度無法得到理想的(de)(de)磨(mo)削效率，但過(guo)(guo)高(gao)的(de)(de)速(su)度既得不到穩定的(de)(de)磨(mo)削性能，也會造成砂帶的(de)(de)過(guo)(guo)早損壞。看來對于(yu)B公司X產品(pin)，采用6-8mm/min的(de)(de)工(gong)進速(su)度是(shi)比較合適的(de)(de)。
試(shi)驗共進行了(le)二次(ci)，分別測試(shi)了(le)25m/s和35m/s二種不(bu)同線速(su)度(du)下(xia)的恒壓力磨削性能，其他試(shi)驗條件如表3-5：
試驗結果如表3-6：
二個試驗切除重量的趨勢圖如圖3-3，它表明：
1，高的砂(sha)帶線速度(du)，在(zai)(zai)磨(mo)削初始階段(duan)的金屬切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量要高于低(di)的砂(sha)帶線速度(du)，但隨著(zhu)磨(mo)削次(ci)(ci)數的增加(jia)，切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)能力下降(jiang)(jiang)很(hen)快。圖示35m/s在(zai)(zai)第9次(ci)(ci)磨(mo)削后的單次(ci)(ci)切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量迅(xun)速降(jiang)(jiang)低(di)，明(ming)顯低(di)于25m/s的切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量；到第26次(ci)(ci)磨(mo)削，單次(ci)(ci)切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量已下降(jiang)(jiang)到低(di)于6g的水平。而(er)25m/s直到第50次(ci)(ci)的切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量仍(reng)在(zai)(zai)8g以上。總(zong)切(qie)(qie)除(chu)(chu)(chu)量更是比35m/s高出60%。
2，初(chu)步分(fen)析(xi)認為(wei)線速(su)度(du)(du)高，磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)的滑擦作用顯著(zhu)，耕犁作用減弱，致(zhi)使(shi)磨(mo)(mo)(mo)粒(li)的磨(mo)(mo)(mo)損(sun)加快，切削(xue)(xue)能力減小。此外線速(su)度(du)(du)的高低也關系在單(dan)位時間內(nei)參與磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)的磨(mo)(mo)(mo)粒(li)數量，速(su)度(du)(du)低參與的磨(mo)(mo)(mo)粒(li)就少(shao)，這(zhe)同樣不(bu)利(li)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)效率的提高。
3，試(shi)驗表明：不同(tong)類型的砂(sha)帶應(ying)該有自(zi)己合(he)適的砂(sha)帶線(xian)速度(du)，對于B公司X產(chan)品(pin)采取(qu)25m/s是合(he)適的。
試驗共(gong)進行(xing)了二次，分別(bie)測試了25r/min和35r/min二種(zhong)不(bu)同試件(jian)轉速下的恒壓力磨削(xue)性能，其他試驗條件(jian)如表3-7：
試驗結果如表3-8：
高(gao)的(de)(de)試件(jian)(jian)轉(zhuan)(zhuan)速確實促進(jin)了總(zong)(zong)切除量(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，與理論(lun)分析一致(zhi)，因(yin)為試件(jian)(jian)轉(zhuan)(zhuan)速增(zeng)加(jia)將提高(gao)工件(jian)(jian)圓(yuan)(yuan)周進(jin)給速度，有利增(zeng)加(jia)單(dan)位時間(jian)內磨(mo)削的(de)(de)表面積；但(dan)是試驗數據(ju)顯示：速度提高(gao)了40%，而總(zong)(zong)切除量(liang)只(zhi)增(zeng)加(jia)了8%，估計是由(you)于高(gao)的(de)(de)圓(yuan)(yuan)周速度會減少砂帶的(de)(de)耕犁作(zuo)用(yong)，反(fan)而會影響磨(mo)削性能的(de)(de)下降(jiang)。因(yin)此在上述(shu)兩種因(yin)素的(de)(de)綜合(he)影響下，提高(gao)試件(jian)(jian)轉(zhuan)(zhuan)速對提高(gao)磨(mo)削效(xiao)率的(de)(de)作(zuo)用(yong)并不(bu)顯著。
3.5 冷卻措施對砂帶磨削性能的影響
本試驗(yan)機(ji)沒有設置磨(mo)削(xue)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)措施，但通過試車發(fa)(fa)現磨(mo)削(xue)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)十分重要(yao)，否則會造(zao)成試件(jian)的(de)(de)嚴重燒傷，并(bing)影(ying)響砂(sha)帶磨(mo)削(xue)性能的(de)(de)發(fa)(fa)揮。為研究冷(leng)(leng)(leng)卻(que)措施對磨(mo)削(xue)性能的(de)(de)影(ying)響，特(te)選取了兩次試驗(yan)結果(guo)進行對比(bi)，其(qi)中一次磨(mo)削(xue)時間為60s，未采取冷(leng)(leng)(leng)卻(que)；另一次磨(mo)削(xue)時間為20s，同(tong)時采用壓縮空氣噴吹(chui)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)。其(qi)他試驗(yan)條件(jian)如表3-9：
試驗結果如圖3-10：
圖3-5為兩次試驗累計切除量的趨勢圖；
圖3-6為無冷(leng)卻(que)磨(mo)削的(de)實(shi)況(kuang)；圖3-7為有冷(leng)卻(que)磨(mo)削的(de)實(shi)況(kuang)。從(cong)圖3-6中可見磨(mo)削過程(cheng)試(shi)(shi)件表面(mian)已變藍，表明溫(wen)度已超過300°C，灼傷嚴(yan)重。而圖3-7所示試(shi)(shi)件表面(mian)正常。
圖3-8為(wei)縮(suo)(suo)短磨削(xue)(xue)時(shi)間，增(zeng)(zeng)加噴氣(qi)冷(leng)(leng)卻后試件表面磨前、磨后的(de)(de)(de)(de)(de)各次溫度情(qing)況，說(shuo)(shuo)明(ming)(ming)采取的(de)(de)(de)(de)(de)措(cuo)施是(shi)有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)。無(wu)冷(leng)(leng)卻措(cuo)施時(shi)，由于溫度升高的(de)(de)(de)(de)(de)很快，使(shi)砂帶的(de)(de)(de)(de)(de)磨削(xue)(xue)能力下降也很快，磨削(xue)(xue)12min后，1min的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)除量就(jiu)已下降到6g左右，15min后僅為(wei)3g。當(dang)采取縮(suo)(suo)短磨削(xue)(xue)時(shi)間，增(zeng)(zeng)加噴氣(qi)冷(leng)(leng)卻后，磨削(xue)(xue)16min后，20s的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)除量仍(reng)高于9g；充分(fen)說(shuo)(shuo)明(ming)(ming)冷(leng)(leng)卻對磨削(xue)(xue)試驗的(de)(de)(de)(de)(de)重要性。從總(zong)切(qie)除量的(de)(de)(de)(de)(de)對比也可(ke)說(shuo)(shuo)明(ming)(ming)冷(leng)(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)重要，有冷(leng)(leng)卻要比無(wu)冷(leng)(leng)卻高出81%。
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