在工件加工,尤其是在精磨拋光中,會經常遇到一些問題,比如工件表麵不夠“亮”,工件表麵有劃痕,這裏我們對於工件表麵有一個評判標準---表麵粗糙度。要找出以及解決問題,首先要了解什麼是表麵粗糙度。
表麵粗糙度是指加工表麵具有的較小間距和微小峰穀的不平度。其兩波峰或兩波穀之間的距離(波距)很小(在1mm以下),它屬於微觀幾何形狀誤差。
很多客戶習慣使用“表麵光潔度”指標,其實,“表麵光潔度”是按人的視覺觀點提出來的,而“表麵粗糙度”是按表麵微觀幾何形狀的實際提出來的。所以嚴格來講,如果想表達對於工件表麵質量的指標,應該用“表麵粗糙度”一詞,會更加正規,嚴謹。
一、常見第一個問題,不夠“亮” ?
比如,古代的銅鏡亮不亮?很亮,可以當做鏡子使用,但如果說它的粗糙度好,那就不太正確,如果那個年代精磨拋光技術就能達到那麼高的水平,那現代工業也不會常因為工件表麵的拋光問題而頭疼。
所以亮不完全等於粗糙度好,反之,表麵發白發烏也不能說它粗糙度一定很差。具體粗糙度還是要用專業儀器,在微觀下,去觀察,測量。
鎢鋼材質,客戶使用金剛石粒度400#,不敢說粗糙度有多好,但可見非常亮
那如何才能使工件表麵粗糙度達到要求,並且變得更亮?
首先要達到所需的表麵粗糙度,就要選擇合適的粒度的砂輪,但絕對不是盲目選擇更細粒度的砂輪。
原因1.在粗糙度達到要求的情況下,盡可能選擇粗粒度,可以提高效率
原因2.一些工件,尤其是一些金屬材料,選擇過細的粒度,反而會使工件表麵發白,不夠亮,選擇粗粒度視覺亮度會更高。
有個客戶,工件表麵粗糙度要求Ra0.1,800#金剛石砂輪就可以達到要求,但因為工件表麵有細微劃痕,以為是砂輪粒度不夠細,嚐試了1000#,1500#,1800#,結果到達1500#,1800#之後,工件表麵反而發白,沒有原來亮。
其實要改善不夠“亮”這個問題,可以通過提高砂輪的鋒利度,砂輪的硬度,以及在工況允許的情況下,提高加工轉速,也可以提高工件表麵亮度。就是變相減少讓刀來提高磨粒對工件表麵的壓力從而提升亮度。
這個原理其實從一些金屬材料的車加工中也不難看出,很多金屬材料剛剛車出來的時候會非常的亮,其實這是因為加工過程中對工件的一定擠壓帶來的,其表麵加工時形成了一種類似於擠壓研磨的效果。
當然,也可以在加工的最後,通過用研磨膏之類的方式,去拋光一下,提高工件表麵質量,和亮度。
二、表麵劃痕問題
首先,表麵粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表麵間的摩擦、切屑分離時表麵層金屬的塑性變形以及工藝係統中的高頻振動、電加工的放電凹坑等。由於加工方法和工件材料的不同,被加工表麵留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。
那麼在選擇正確粒度後,依然會造成工件表麵劃痕,常見原因如下:
1.製造砂輪時,磨料中混入大顆粒 或 形成結團現象。
這個問題屬於生產工藝以及質量問題,可以重新製作一個砂輪
2.排屑不好,加工時大塊碎屑在砂輪和工件中間,導致工件的劃傷
碎屑分為砂輪碎屑,以及工件碎屑,當砂輪過軟(結合強度低),會導致磨粒過多,過快脫落,甚至是結團脫落,加工時有大塊碎屑在其中,劃傷工件,這種情況可以適當調高砂輪的硬度,或是選擇結合強度更高的結合劑來解決。
工件碎屑,可能是砂輪的排屑弱,設備轉速過低,或工件材質比較沾刀,那麼會在砂輪上結團所導致,這種情況可以改變砂輪配方,使其更加鋒利,提高轉速,也可以設計一些排屑槽,來改善。
3.砂輪跳動,旋轉不穩定也會導致劃痕
提高砂輪製作工藝,減小砂輪本身的跳動,以及改善設備。
4.循環冷卻液中的碎屑,也有可能造成工件劃傷
檢查設備的冷卻液以及循環係統
以上就是磨削過程中,出現的表麵粗糙度的問題的一些看法,以及解決方案,其實粗糙度問題屬於綜合性問題,絕不是單一元素決定,也絕不是改變單一元素可以解決的,隻有一定工況下,選擇合適的砂輪,合適的加工參數,一一排除問題,以及嚐試,方能得到最終想要的效果。