磨料是組成磨具的主要原料,直接擔(dān)負(fù)切削工作。它除了與刀具材料一樣應(yīng)具備的諸方面性能以外,還要求在切削過程中受力破碎后能形成尖銳的棱角。
目前常用的磨料有:棕剛玉(A)用于加工硬度較低的塑性材料,如中、低碳鋼和普通合金鋼等;白剛玉(WA)用于加工硬度較高的塑性材料,如高碳鋼、高速鋼和淬硬鋼等;黑碳化硅(C)用于加工硬度較低的脆性材料,如鑄鐵、鑄銅等;綠碳化硅(GC)用子加工高硬度的脆性材料,如硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷和玻璃等。
為此,磨削時(shí)尤其是精磨時(shí),需要一定的光磨次數(shù),或采用輔助支承,以消除或減小所引起的形狀誤差。所謂光磨,是指工件磨到接近最后尺寸(余量一般為0.005~0.01mm)時(shí)不再吃刀的磨削。光磨可提高工件的形狀精度,降低表面粗糙度。磨削質(zhì)量隨光磨次數(shù)增多而提高。光磨次數(shù)一般以火花消失為宜。
磨削溫度高磨削時(shí)不僅產(chǎn)生的切削熱要比刀具切#Y}}J多得多,而且切削熱傳散情況也與刀具切削有很大不同。磨削屬于高速切削,切屑與工件分離時(shí)間短。砂輪導(dǎo)熱性又很差,切削熱不能較多地通過砂輪和切屑傳出,一般有80%的切削熱傳入工件(刀具切削低于20%,而且瞬時(shí)聚集在工件表層,形成很大的溫度梯度。工件表層溫度可高達(dá)1000℃以上,而表層lmm以下接近室溫。當(dāng)局部溫度很高時(shí),表面易產(chǎn)生熱變形,甚至燒傷。為此,磨削時(shí)需施加大量切削液,以降低磨削溫度。
表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力嚴(yán)重與刀具切削相比,雖然磨削的表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力層要淺得多,但程度卻更為嚴(yán)重。這對零件的加工工藝、加工精度和使用性能均有一定的影響。例如,磨削后的機(jī)床導(dǎo)軌面,刮削修整就比較困難。殘余應(yīng)力使零件磨削后變形,喪失已獲得的加工精度,有時(shí)還導(dǎo)致細(xì)微裂紋,影啊零件的疲勞強(qiáng)度。及時(shí)用金剛石工具修整砂輪,施加充足的切削液,增加光磨次數(shù),均可在一定程度上減小表面變形強(qiáng)化和殘余應(yīng)力。