本文是通過實驗的方法研究花崗石磨拋工藝,分析磨輪磨損的原因和影響光澤度的因素,探討磨輪在花崗石磨削過程中的半徑補償,以指導實際生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和加工精度。
前 言
下料-成型-粗磨-細磨-精磨
實 驗 過 程
兩種花崗石的厚度都是20mm,幅面尺寸均為1000mm×800mm(圖2)。
所用磨輪為菱苦土作粘合劑,SiC為磨料,但粒度不同的兩個磨輪T1和T2。其形狀如圖1,具體參數(shù)如表2。
在切削加工中,切深(ae=0.1mm)和每轉(zhuǎn)進給(fr=0.1mm/r)保持不變,改變主軸轉(zhuǎn)速(3000r/min—8000r/min)(每次變化1000r/min),因此,其進給速度也相應地發(fā)生變化。具體工藝方案如表3。
實驗結(jié)果與討論
實驗結(jié)果與討論 實驗過程中,每一種工藝組合完成15m的磨削長度,也就是針對每一種工藝組合,都要加工15次,每次切深皆為0.1mm。
即圖3、圖4中的坐標值都是完成相同切削體積的情況下得到的。磨輪直徑的變化是磨削15次的累積磨損量,光澤度則是15次測量結(jié)果的平均值。
前五組工藝參數(shù)磨輪直徑的累積變化量為△D:
切割濟南青時:△D1=1.8mm
切割齊魯紅時:△D2=3mm
切割濟南青時磨輪每米半徑磨損：
R1=△D1/(15×5×2)=1.8/(15×5×2)=0.012(mm/m)
切割齊魯紅時磨輪每米半徑磨損：
△R2=△D2/(15×5×2)=3/(15×5×2)=0.02(mm/m）
因此為了保證加工精度,數(shù)控機床磨削較軟的花崗石(如濟南青)時,每磨削一米半徑補償0.012mm,磨削較硬的花崗石(如齊魯紅)時,每磨削一米半徑補償0.02mm。
圖4磨輪轉(zhuǎn)速對加工表面光澤度的影響,從圖中可以看出,光澤度與磨粒的粒度和磨輪轉(zhuǎn)速有關(guān),而與
石材http://www.stonebuy.com/的硬度關(guān)系不大。由于T2的磨粒較細,其加工的光澤度要比T1加工的高。轉(zhuǎn)速愈高,刀具的線速度愈高,因此,光澤度愈高。
由圖3、圖4還可以看出,在高速狀態(tài)下,磨輪的磨損加劇,光澤度降低。這主要是因為,轉(zhuǎn)速愈高,由于磨輪和主軸系統(tǒng)的不平衡產(chǎn)生的離心力愈大。在磨削過程中,產(chǎn)生的振動愈大,磨輪磨損增大,光澤度降低。造成花崗石具有不同磨削切除機制的主要原因是其礦物質(zhì)的成分。
花崗石的主要成分是石英、長石和輝石,石英和輝石硬度較高,具有脆塑性,其切除機制以斷裂為主,磨削切除這類礦物質(zhì)要求磨輪磨粒較粗,粘結(jié)劑強度較高,以便使磨粒具有足夠的強度和抗沖擊能力。
輝石硬度較低,其磨削切除機制為塑性變形和切削。要求磨輪具有較細磨粒,粘結(jié)劑強度較低,以便磨鈍的磨粒及時脫落,保持磨輪的鋒利。
粗磨和半精磨時,應使用較粗磨粒的磨輪,加工工藝采用較大的切深(ae)和較大的進給,以提高切削效率。精磨時,應使用較細磨粒的磨輪,采用較高主軸轉(zhuǎn)速加工工藝,以提高光澤度。
結(jié) 論
光澤度與磨粒的粒度和主軸轉(zhuǎn)速有關(guān),磨粒的粒度越小,轉(zhuǎn)速愈高,光澤度愈高。但轉(zhuǎn)速超過一定值時,磨輪磨損加快,光澤度下降。
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