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              精密車削加工不銹鋼加工堵塞問題

              發(fā)布時(shí)間:2016-12-30 13:23:00 閱讀次數(shù):

                精密車削加工步驟

                操作前

                1 精密車削加工工作前按規(guī)定嚴(yán)格使用防護(hù)用品

              ,扎好袖口
              ,不準(zhǔn)圍圍巾、戴手套
              ,女工發(fā)辯應(yīng)挽在帽子內(nèi)
              。精密車削加工操作人員必須站在腳踏板上
              。2 應(yīng)對(duì)各部位螺栓、行程限位
              ,信號(hào)
              ,安全防護(hù)(保險(xiǎn))裝置及機(jī)械傳動(dòng)部分
              、電器部分,各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查
              ,確定可靠后
              ,方可啟動(dòng)3 各類機(jī)床照明應(yīng)用安全電壓、電壓不得大于36伏

                操作中

                1 工

              、夾、刀具及工件必須裝夾牢固
              。各類機(jī)床
              ,開車后應(yīng)先進(jìn)行低速空轉(zhuǎn),一切正常后
              ,方可正式作業(yè)

                2 機(jī)床道軌面上、工作臺(tái)上禁止放工具和其他東西

              。不準(zhǔn)用手清除鐵屑
              ,應(yīng)使用專門工具清掃

                3 機(jī)床開動(dòng)前要觀察周圍動(dòng)態(tài),機(jī)床開動(dòng)后

              ,要站在安全位置上
              ,以避開機(jī)床運(yùn)動(dòng)部位和鐵屑飛濺。

                4 各類機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中

              ,不準(zhǔn)調(diào)節(jié)變速機(jī)構(gòu)或行程
              ,不得用手觸摸傳動(dòng)部分、運(yùn)動(dòng)中的工件
              、刀具等在加工中的工作表面
              ,不準(zhǔn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)量任何尺寸,禁止隔著機(jī)床傳動(dòng)部分傳遞或拿取工具等物品

                5精密車削加工 發(fā)現(xiàn)有異常響動(dòng)時(shí)

              ,應(yīng)立即停車檢修,不得強(qiáng)行或帶bing運(yùn)轉(zhuǎn)
              ,機(jī)床不準(zhǔn)超負(fù)荷使用

                6 各機(jī)件在精密車削加工過程中,嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律

              ,看清圖紙
              ,看清各部分控制點(diǎn)、粗糙度和有關(guān)部位的技術(shù)要求
              ,并確定好制作件加工工序

                7 調(diào)整機(jī)床速度、行程、裝夾工件和刀具

              ,以及擦拭機(jī)床時(shí)都要停車進(jìn)行
              。不準(zhǔn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離開工作崗位,因故要離開時(shí)必須停車
              ,并切斷電源

                操作后

                1 將待精密車削加工的原料及加工完的成品、半成品及廢料

              ,必須堆放在指定地點(diǎn)
              ,各種工具及刀具必須保持完整、良好

                2 作業(yè)后

              ,必須切斷電源,卸下刀具
              ,將各部手柄放在空檔位置,鎖好電閘箱

                3 清掃設(shè)備衛(wèi)生

              ,打掃好鐵屑,導(dǎo)軌注好潤(rùn)滑油
              ,以防銹蝕

                精密車削加工規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下

              ,把較為合理的工藝過程和操作方法
              ,按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件,經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)
              。車削件加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線
              、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法
              、切削用量
              、時(shí)間定額等。

                全世界每年生產(chǎn)的金屬器材總量的15%左右都會(huì)由于不同原因的腐蝕和氧化而遭受損失

              。此類金屬器件損失總量的30%屬于“永久性”損失
              ,即“不可回收性”損失。對(duì)于正致力于建設(shè)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“綠色經(jīng)濟(jì)”的人類社會(huì)而言
              ,如何防止
              、減少該類損失是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

                不銹鋼l具有其它鋼種所不具備的優(yōu)良抗蝕

              、抗氧化性能
              ,因此,在汽車、火車
              、輕軌
              、地鐵、高鐵
              、磁懸浮
              、船舶、航空
              、航天
              、石油、水電
              、風(fēng)電
              、核能、電氣
              、電子
              、信息、建筑
              、環(huán)保
              、醫(yī)藥、食品
              、化工
              、造紙、海洋工程
              、軍工
              、農(nóng)業(yè)、日用品等等不同的制造業(yè)
              、裝備制造業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和生活領(lǐng)域
              ,不銹鋼材料廣泛地得到應(yīng)用。

                中國(guó)的不銹鋼產(chǎn)業(yè)

              ,無論是產(chǎn)能還是產(chǎn)量
              ,自2006年以來就一直高居世界第一的位置。目前
              ,國(guó)內(nèi)不銹鋼制品企業(yè)上萬家
              。在一些地區(qū),如廣東省陽江還形成了年產(chǎn)值幾百億的不銹鋼制品生產(chǎn)基地
              。2010年
              ,中國(guó)不銹鋼產(chǎn)量直逼900萬噸,占全球不銹鋼產(chǎn)量的1/3
              。年冶煉能力達(dá)1500萬噸
              ,超過歐盟諸國(guó)的總和或美國(guó)、日本的總和。國(guó)內(nèi)不銹鋼總需求量的60%可以自給

                不銹鋼是指具有很高的耐腐蝕性能的金屬材料

              ,一般分為馬氏體類不銹鋼、鐵素體類不銹鋼
              、奧氏體類不銹鋼
              、奧氏體+鐵素體類不銹鋼。其中以奧氏體類不銹鋼
              、奧氏體+鐵素體類不銹鋼最難加工
              。作為一種金屬材料,要對(duì)其加以應(yīng)用
              ,必須經(jīng)過不同的加工方式使其成為不同的制品
              。不銹鋼零件為達(dá)到表面品質(zhì)和加工精度要求,通常采用磨削加工方法
              。由于不銹鋼韌性大
              、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小
              ,故在磨削加工中常存在如下問題:砂輪易粘附堵塞;加工表面易燒傷; 加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重;工件易變形
              。不難看出,砂輪和磨削液的選擇直接影響磨削效率和加工精度

                目前,國(guó)內(nèi)不銹鋼制品行業(yè)在精密車削加工中普遍采用的仍是陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具和涂附磨具

              。在不銹鋼磨削加工中時(shí)常遇上“堵塞”問題的困擾
              ,影響不銹鋼制品的加工效率和效果。因此
              ,人們把不銹鋼劃入“難加工材料”的范疇

                不銹鋼的種類及其磨削加工的特點(diǎn)

                添加不同元素將直接影響不銹鋼的組織形態(tài),如鐵素體形成元素:Cr

              、Mo
              、Si、Ti
              、Nb;奧氏體形成元素:C
              、N、Ni
              、Mn
              、Cu等。其中Cr元素在不銹鋼中的含量對(duì)不銹鋼的抗蝕性和氧化性有至關(guān)重要的影響

                目前

              ,不銹鋼中同時(shí)加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產(chǎn)量的60%以上。

                在金屬材料的分類上

              ,人們常依照金相特點(diǎn)的不同將不銹鋼分為五類
              ,即:

                □ 馬氏體不銹鋼

                □ 鐵素體不銹鋼

                □ 奧氏體不銹鋼

                □ 奧氏體——鐵素體復(fù)相不銹鋼

                □ 沉淀硬化不銹鋼

                其中最常見的當(dāng)數(shù)奧氏體不銹鋼,大約要占到不銹鋼總量的70%

                與結(jié)構(gòu)鋼相比

              ,不銹鋼導(dǎo)熱性差、彈性模量低
              、伸長(zhǎng)率大
              ,而且斷面收縮率也大,給加工尤其是磨削加工帶來不少困難
              。其磨削加工的顯著特點(diǎn)是極易發(fā)生磨削粘附
              ,堵塞磨具,影響磨削效率和磨削質(zhì)量
              ,甚至造成不銹鋼加工和磨具的“兩敗俱傷”

                傳統(tǒng)磨具對(duì)不銹鋼加工的堵塞產(chǎn)生機(jī)制

                迄今為止,人們對(duì)不銹鋼磨削采用的磨具主要還是陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具(本文不討論涂附磨具)

              。其中多為白剛玉
              ,也有采用單晶剛玉或微晶剛玉的,還有少數(shù)使用碳化硅或金剛石磨具的
              。在磨削過程中往往會(huì)發(fā)生磨削堵塞的問題

                導(dǎo)致磨具堵塞的因素并不單一,本文側(cè)重于從磨削熱作用的角度加以討論

                眾所周知

              ,磨削功率的絕大部分會(huì)轉(zhuǎn)化為磨削熱,它主要消耗于加熱被磨削工件(此處為不銹鋼)
              、磨具和磨屑
              ,還有一部分則通過熱輻射方式向磨加工現(xiàn)場(chǎng)周邊空間散逸。

                國(guó)內(nèi)外研究均證實(shí)

              ,磨削工件表面的局部區(qū)域及工作磨粒的尖端部分瞬間溫度可上千度
              ,而不銹鋼在700℃時(shí)即開始軟化。陶瓷是熱導(dǎo)率低的材料
              ,不銹鋼的導(dǎo)熱性也很差
              。Al2O3和SiC同樣是熱導(dǎo)率低的材料(見表1)。

                可以預(yù)見

              ,在用陶瓷結(jié)合劑氧化鋁系列磨具或SiC磨具磨削不銹鋼時(shí)
              ,其磨削熱的積蓄影響將大大強(qiáng)于加工普通結(jié)構(gòu)鋼之時(shí)。高速運(yùn)動(dòng)的Al2O3或SiC磨?div id="4qifd00" class="flower right">
              !坝操|(zhì)點(diǎn)”
              ,在高溫下已變得軟化
              、“黏糊”的不銹鋼表面“掛擦”,不銹鋼碎屑包裹住磨具表層磨粒的表面
              ,使磨粒的尖銳微刃減少或喪失微切削作用
              ,從而增大磨具表面與不銹鋼表面的摩擦,磨削阻力猛增
              ,發(fā)熱更加嚴(yán)重
              ,粘附、熔焊
              、堵塞(粘附型
              、嵌入型復(fù)合堵塞)產(chǎn)生。磨具的磨削效率和效果因而迅速下降
              ,甚至可以出現(xiàn)工件與磨具均被燒傷的結(jié)果
              。為了減少堵塞的負(fù)面影響,迫使操作者不時(shí)停機(jī)對(duì)磨具進(jìn)行修整

                至于金剛石磨具的黏

              、堵主要是由于不銹鋼中多有與金剛石晶格對(duì)應(yīng)度高的元素成分,在高溫下
              ,它們將把金剛石“反轉(zhuǎn)化”為石墨
              。此外,堅(jiān)硬無比的金剛石也極易在“柔軟”的不銹鋼表面留下深的切割劃痕

                當(dāng)然

              ,現(xiàn)行不銹鋼磨削加工不論在磨具、磨床
              、冷卻液
              、磨削用量方面的差強(qiáng)人意亟需改進(jìn),但研究者和生產(chǎn)者針對(duì)實(shí)際情況
              ,經(jīng)長(zhǎng)期摸索,仍然獲得了一些有助于較合理使用傳統(tǒng)磨具對(duì)不銹鋼材料磨削加工的參數(shù)
              ,我們把這些參數(shù)列在下面
              ,供有意者參考:

                磨削硬度:J、K

                磨料粒度:40/50

              、50/60
              、60/80

                磨具轉(zhuǎn)速:n≧50m/s

                磨深:粗磨ap=0.02mm

                精磨ap=0.005mm

                CBN磨具是磨削不銹鋼材料的理想工具

                立方氮化硼(CBN)是已知自然界不存在的物質(zhì),是優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料

              。它的硬度僅次于金剛石(見表2);化學(xué)惰性很高
              ,與Fe、C不親和;導(dǎo)熱率也高;解理性優(yōu)于金剛石
              ,因此磨削時(shí)自銳性更好

                很重要一點(diǎn)是

              ,由于CBN磨料堅(jiān)硬,微刃極其鋒利
              ,磨具表面與不銹鋼表面的摩擦阻力大大減小
              ,磨削熱的產(chǎn)生也相應(yīng)減少。加之CBN導(dǎo)熱率高
              ,化學(xué)惰性高
              ,十分有利于減少磨削粘附、熔焊和堵塞的發(fā)生
              ,可以長(zhǎng)時(shí)間保持磨具的鋒利度和良好的加工質(zhì)量
              ,降低單件加工成本,有利于企業(yè)增加效益
              。值得大力推廣使用

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