平面磨床常用金属磨削方法（本站推荐）

第一篇：平面磨床常用金属磨削方法（本站推荐）

常用金属加工方法

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磨削以砂轮或其他磨具（如油石、砂瓦、磨头、砂带和研磨膏等）对工件进行加工，其主运动是砂轮的旋转。砂轮由磨料、结合剂和气孔构成，起磨削作用。磨料具有硬度高、耐磨性好、耐热性好、韧性好的特点，并且有锋利的形状。砂轮的磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、犁沟和滑擦三种作用的综合效应。磨削中，磨粒本身也由尖锐逐渐变钝，使切削作用变差，切削力变大。当切削力超过黏合剂强度时，圆钝的磨粒脱落，露出一层新的磨粒，形成砂轮的“自锐性”。但切屑和碎磨粒仍会将砂轮进行修整。

磨削分为粗糙、精磨、细磨及镜面磨削。粗磨精度可达到IT9～IT8，表面粗糙度Ra为10～1.25μm；精磨精度可达到Ra为0.4～0.2μm。；镜面磨削表面粗糙度Ra可达到0.01μm.磨削时,由于刀刃很多,所以加工平稳、精度高～IT6，表面粗糙Ra为1.25～0.63μm；细磨精度可达到IT6～IT5，表面粗糙度Ra为。磨削过去一般常用于半精加工和精加工，表面粗糙度Ra可达到1.25～0.01μm，甚至可达Ra为0.1～0.008μm。磨削的另一特点是可以对淬硬的金属材料进行加工，常用于淬硬钢、耐热钢及特殊合金材料等坚硬材料的加工。磨削的加工～量可以很小，在毛坏预加工工序如模锻、模冲压、精密铸造的精确度日益提高的情况下，磨削是直接提高工件精度的一个重要的加工方法。由被磨削工件和磨具在相对运动关系上的不同组合，可以产生各种的不同磨削方式。由于各种各样的机械产品越来越多地采用成形表面，成形磨削和仿形磨削得到了越来越广泛的应用。因此，磨削往往作为最终加工工序。

磨削具有硬度高，能切除极薄的切屑；砂轮磨粒的等高性好，能获得较好的表面质量；砂轮特有的自脱性可使磨钝的砂粒及时脱落，及时更新；磨削具有温度高，容易产生烧伤现象等特点。

磨削时，产生的热量大，需有充分的切削液进行冷却。按功能不同，磨削还可分为中心磨与无心磨两种。中心磨是将工件的两顶尖孔在磨床的前后顶尖上定位进行磨削，可以修正位置误差；无心磨则是以工件被加工的表面本身定位，不能修正位置误差，精度可达到IT7～IT6，圆度误差为±0.005mm,圆柱度误差为±0.004mm/100mm，表面粗糙度Ra低于1.6μm，一般用于成批生产或大批量生产。

齿轮磨削方法主要是成形磨削和展成磨削。磨削时，由于所采用的“刀具”（磨具）与一般金属切削所采用的刀具不同，且切削速度很高，因此一颗磨经历了滑擦（弹性变形）、犁沟（塑性变形）及切削（形成切屑，沿磨粒前面流出）的过程，使工件表面形成热应力与变形应力。磨粒在切削表面上的滑擦、犁沟和切削与磨粒的状况和被加工材料性质有关。上述的三个过程与砂轮速度有关，砂轮速度愈高，弹塑性区就愈小。弹塑性区还与每颗磨粒的实际磨削量有关。

孔磨削是孔的精密加工方法，精度可达IT7，表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。磨孔不仅能获得较高的尺寸精度和表面质量，而且还可以提高孔的位置精度和孔的轴线的直线度。孔磨削的工作条件较差，砂轮直径小，刚性差，排屑和散热困难，生产率低

第二篇：金属切削机床磨削加工安全检查表

金属切削机床（磨削加工）安全检查表

转载自智安网：

磨削加工安全检查表

说明

1）磨削加工是用得最广泛的切削加工方法之一。

2）磨削速度很高，每秒30～50m，高速旋转砂轮的破裂可使人致伤；切削温度较高，可达1500℃，可烫伤人体；切削过程历时很短，只有万分之一秒。砂轮型号选择不当、砂轮平衡不好、安装不当、磨削量选择不当、缺乏及明修整和操作不当，均可发生砂轮破裂，碎块崩出造成严重伤亡事故。在砂轮运转时调整、坚固或测量工作时，可能触及高速旋转的砂轮而造成伤害。工件夹固不牢或电磁盘失灵等原因造成工件飞出伤人事故。

3）安装砂轮必须满足下列安全要求：

① 根据砂轮使用说明书，选用与机床主轴转数相符的砂轮。

② 所选用的砂轮要有出厂合格证或检查试验标志。

③ 对砂轮进行全面检查，发现砂轮质量、硬度、强度、粒度和外观有裂纹等缺陷时不能使用。④ 安装砂轮的法兰不能小于砂轮直径的三分之一或大于二分之一。

⑤ 法兰盘与砂轮之间要垫好衬垫。

⑥ 砂轮在安装前要搞好静平衡。

⑦ 砂轮孔径与主轴间的配合要适当。

⑧ 紧螺帽时要用专用扳手，不要用力过猛以防滑倒，螺帽紧固要适当。

⑨ 砂轮装完后，要安装好防护罩，砂轮侧面要与防护罩内壁之间保持20～30mm以上的间隙。⑩ 砂轮装好后要经过5～10min的试运转，起动时不要过急，要点动检查。

4）无心磨床安全检查表适用于M10型及与之类似的无心磨床。

5）平面磨床安全检查表适用于M71型卧轴矩台平面磨床及与之类似的平面磨床。

6）螺纹磨床安全检查表适用于M7520型螺纹磨床及与之类似的精密磨床。

7）光学曲线磨床安全检查表适用于M9050型及与之类似的光学曲线磨床。

（1）无心磨床安全检查表

1.设备检查

1.1砂轮架应齐全、完好、固定可靠、调整方便、工作时应运行平稳、无异常噪声。

1.2砂轮主轴的螺纹旋向必须与砂轮工作时的旋转方向相反。

1.3主轴轴向止推装置必须安装牢固，能有效地控制主轴的轴向串动。

1.4进给机构的零件应齐全、完好、定位准确、固定可靠。

1.5杠杆系统应操作灵活、零件齐全、装配牢固、不得有松动现象。

1.6滚轮应安装正确、滚动灵活、不许在运转时夹紧工件。

1.7冷却系统应能正常工作，在磨削工件和修整砂轮时能很好地进行冷却。挡板应齐全、完好、以防冷却液飞溅。

1.8皮带传动装置和交换齿轮均应设置防护罩。砂轮防护罩应符合安全要求。

1.9应设置木质脚踏板。

2.行为检查

2.1用手送磨削工件时，手离砂轮应在50mm以上，不要握得太紧。

2.2用推料棒送料时，要拿铅料棒，禁止用金属棒。

2.3调整磨削量时，试磨工件不能少于三个。

2.4修正砂轮时，要慢慢进刀，并给充分的冷却液，以防损坏金刚钻。

2.5工件在砂轮中间歪斜时，要紧急停车。

2.6磨棒料时，要求托料架与砂轮、导轮间的中心成一直线。严禁磨弯料。

2.7工件没从砂轮磨出时，不准取出。手接工件，要迅速把工件握住，停止其转动。

2.8料架上的工件要放好，以防滚掉下来伤人。

2.9安装螺旋轮时，要戴手套，拿螺旋轮的端面内孔，不准拿螺旋轮的外面。

2.10无心磨刀板的刃部要磨钝，以防割破手。

2.11不得将超过规格的大料加入。发现大料时要立即取出，防止发生事故。

（2）平面磨床安全检查表

1.设备检查

1.1电磁吸盘的联锁装置必须灵敏、可靠，在开动各电动机之前，必须先把电磁吸盘的开关扳至“吸”的位置上。

1.2操纵手柄、手轮应零件齐全、装配牢固、灵活好用。变速、换向机构应有明显的档位标志牌及定位装置。

1.3冷却系统应工作正常，不得有渗漏现象。工作台上应安设防护挡板，以防冷却液飞溅。

1.4应有完好的纵向、横向行程限位装置。限位挡块所有螺钉、螺孔不得有滑丝、乱扣现象。

1.5工作台四周的挡板必须安装牢固，不得任意拆卸，以防砂轮破碎或冷却液飞溅造成伤害。

1.6砂轮防护罩应将砂轮卡盘和砂轮主轴端部罩住。砂轮在工作中一旦被破坏时，能有效地防止砂轮碎片飞出，以保护操作者的安全。

1.7应设置木质脚踏板

2.行为检查

2.1装卸工件时，要把砂轮升到一定位置方能进行。

2.2磨削前，把工件放到磁盘上，使其垫放平稳。通电后，检查工件被吸牢后才能进行磨削。

2.3一次磨多件时，加工件要靠紧垫好，并置于磨削范围之内，以防加工件倾斜飞出或挤碎砂轮。

2.4进刀时，不准将砂轮一下就接触工作，要留有空隙，缓慢进给。

2.5自动往复的平面磨床，根据工件的磨削长度调正好限位档铁，并把档铁螺丝拧紧。

2.6清理磨下的碎屑时，要用专用工具。

2.7立轴平磨磨削前应将防护挡板挡好。

2.8磨削过程中禁止用手摸试工件的加工面。

（3）螺纹磨床安全检查表

1.设备检查

1.1设备应安装在专用的房间内，室内应有恒温装置，将室温保持在20±1℃。

1.2所有操作手柄必须定位准确、使用方便可靠，各零件齐全、完整。

1.3应装有开启灵活、安放可靠的防护挡板，以防冷却油飞溅及油雾污染。

1.4螺距调整装置应零件齐全、完好、并保证齿轮在运转过程中不松动。

1.5砂轮主轴螺纹的旋向必须与砂轮工作时的旋转方向相反。

1.6床头箱防护罩、螺距调整齿轮防护罩、床尾及其它部位的防护罩应符合安全要求。

1.7必须有行程限位装置，其挡块的所有螺孔及螺钉不得有滑丝、乱扣现象。

1.8砂轮防护罩应符合安全要求。

1.9机床周围表面如无木质地板，则应设置木质脚踏板。

2.行为检查

2.1开车前将挡板挡好，调整好行程限位器，确实无误方可操作。

2.2工件必须夹牢，顶针顶好、紧固方可开车。

2.3加油、变换齿轮，必须停车。

2.4电气系统要保持完好、干燥、防止冷却液溅到电器上发生触电事故。

2.5必须对机床上的安全装置及防护罩加以爱护，不得拆卸。

2.6机床运转中，不得进行测量工件或将手伸入机床各部位，以免发生意外。

2.7工作时，必须开动吸尘器，以免对人体和机床造成损害。

2.8应缓慢进刀，防止砂轮破裂。

3.作业环境

3.1房间周围不得有震源和热源。机床周围还应有防震层。

3.2室内应保持清洁，地面不得有油污和积水。

（4）光学曲线磨床安全检查表

1.设备检查

1.1设备应装在专门的暗室里，室内应有恒温装置，并保持20±1℃。

1.2所有操纵手柄、手轮必须灵活、好用。各零件应齐全完整，装配牢固。

1.3砂轮主轴螺纹的旋向必须与砂轮工作时的旋转方向相反。

1.4皮带防护罩应齐全完好。

1.5砂轮防护罩应符合安全要求。

1.6机床周围若无木质地板，则应设置木质脚踏板。

2.行为检查

2.1工作前应开空车检查机床运转是否正常。

2.2调换新砂轮后，首先应用木槌轻敲检查是否破裂。装夹砂轮时应加软垫压紧，装好后需开空车试转检查砂轮有无破裂。

2.3安装工件应牢固，安装时应将床面移至安全位置，并将光学镜头部分遮好。

2.4开始工作时进刀量不宜过大，防止砂轮破碎伤人。

2.5加工完毕，应立即将光学镜头遮好。镜头玻璃面上有灰尘或油污，需用软绒布揩试，在揩试前应用高级汽油清洁。

2.6应先起动吸尘器，运行正常后，再起动机床。工作完毕后，应先切断机床电源，再切断吸

尘器电源。

3.作业环境

暗室内应保持清洁、空气新鲜、地面不得有油污和积水。

4.个人防护

操作者应戴防护眼镜和口罩。

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第三篇：磨削烧伤的检测方法

磨削烧伤的检测方法

可能形成网状裂纹，它会导致齿面剥落．这当然是绝对不允许的。用硬度测试法鉴别磨削烧伤的方法，并用超声波硬度计进行了实验，证明该方法简单易行，可以广泛应用于磨削加工中。

磨削烧伤及其常用检查方法

在机械类产品中，很多重要零部件如轴承、齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞销和万向节等，在热处理之后均需经过磨削加工。相比之下，磨削时单位切削面积上的功率消耗远远超过其它加工方法，所转化热量的大部分会进入工件表面，因此容易引起加工面金相组织的变化。在工艺参数、冷却方法和磨料状态选择不当的情况下，工件在磨削过程中极易出现相当深的金相组织变化层（即回火层），并伴随出现很大的表面残余应力，甚至导致出现裂纹，这就是所谓的磨削烧伤问题。

零部件的表面层烧伤将使产品性能和寿命大幅度地下降，甚至根本不能使用，造成严重的质量问题。为此，生产企业一方面通过执行正确、科学的工艺规范，减轻和避免出现磨削烧伤现象；另一方面，加强对零部件的检验，及时发现不合格工件，并判断正在进行的磨削工艺状况。

但长期以来，对工件表面磨削烧伤的检验，除了最简单的目测法外，就是采用已延续多年的传统方法——酸洗法，即在被检零部件表面涂上酸液或将其浸入盛有按规定配制的酸液槽中。之后（或在把工件取出后）根据表面呈现的不同颜色，对磨削烧伤的程度作出相应的判断。一般地说，若色泽没有变化，就表明情况正常；而当颜色变成灰色，则说明已有烧伤情况存在，随着色泽变得越来越深，表示工件表面因温度更高，引起的磨削烧伤更为严重。

酸洗法具体如下：This is only a suggestion from my collegue(Dino Calvanelli)to find the

burns on the gears此为有关过烧检测的建议:

Clean each sample(part)to be inspected(free of

dirt,oil,grease,fingermarks,protective coatings,etc.).清洗产品，确保无灰尘、油污、手印、表面覆盖物等。

Etch sample by immersing for 15/30“ in a 5% solution(by volume)of Nitric acid in distilled water or alcohol.将产品浸在5%(体积比)的溶液(硝酸:水或硝酸:酒精)中腐蚀15至30秒，Rinse the sample in water(warm water preferable).Then rinse in acetone or

alcohol.在温水中漂洗/冲洗产品，然后用丙酮或酒精中漂洗/冲洗。

Re-etch the sample by immersing for 15/30” in a 3% solution(by volume)of

Hydrochloric acid in acetone or alcohol.再将产品浸在3%(体积比)的溶液(盐酸:丙酮或盐酸:酒精)中腐蚀15至30秒，Uniformly agitate the solution to avoid a spotty etching condition.均匀的摇动溶液以避免片面的点腐蚀。

If immersion is not convenient,etch with a cotton swab.Immediately after the second etch,rinse the sample in water.第二次腐蚀后立即在水中漂洗/冲洗产品。

If the part is to be used or preserved ,neutralize any remaining acid by immersing in a weak alkaline solution such

as 5% solution of sodium bicarbonate in water.如产品需使用或保存，用弱碱溶液中和残留的酸质，如5%的碳酸钠溶液。

Finally ,rinse the sample in alcohol and dry with an air blast.最后，用酒精漂洗/冲洗产品并用空气吹干。

Repetition of the above sequence may be necessary to develop proper contrast.为获得最合适的检测状态，有必要重复上述步骤。

Etch times are for general cases;longer times may be required to obtain accurate results.腐蚀次数基于一般状态；为获得准确的结果，需要更长的次数。

Examine the sample for tempering and rehardening under adeguate

light.在明亮的灯光下检测产品。

Low power magnification(up to 10x)may be used to aid the examination.使用低倍放大以帮助检测

Areas of the tooth surface where overheating has occurred ,appear brown or black on a light brown or gray

background.在褐色或灰色灯光下，齿面过烧的部分将显示为棕褐色或黑色。

Areas where untempered martensite has formed appear as white areas

surrounded by black,tempered areas.未回火的马氏体处会形成白色区域，并被黑色的回火区域包围。

传统检查方法虽然简单易行，但有着很大的局限性，主要是工件表面经酸液浸蚀，即使为无问题的零部件，也不能再予以使用。传统方法执行的实际上是一种破坏性检查。

从以上描述可知，酸洗法本质上属于定性检查，难以对磨损烧伤程度做出定量的说明。

鉴于上面两点，采取传统方法时，只能采用抽检的方式，且样本很小，欲对所执行的工艺过程作出较确切的评价并予以改进是很困难的。

理论表明，酸洗法检验只能反映因金相组织结构变化引起的硬度下降这种情况，对于工件表面存在的残余应力则无法反映，故在全面揭示磨削烧伤的程度上显得不足。

另一方面，由于使用了酸液，企业增加了消除环境污染的负担；传统检查方法的规范化可靠性水平较低，更难以制定可操作性强的评定标准。

一种新颖、高效的磨削烧伤检测方法——磁弹法

（1）工作原理

磁弹法即BN法（Barkhansen Noise Method），是以1919年发现的物理学Barkhansen效应为基础开发的一种测试方法，它能有效地对磨削烧伤进行测试。近年来，利用磁弹法研制的测试仪器已在零部件表面磨削烧伤检测中逐步得到应用，并充分显现出优越性。

众所周知，出现磨削烧伤的那些零部件，主要由铁磁性材料制成，在正常情况下，其磁序（体现在多晶体的磁畴结构里）呈有规则的排列。但如前所述，磨削烧伤后产生的金相组织变化及可能出现的很大残余应力都将引起磁畴结构内的磁序变化。Barkhausen效应指出，矫顽（磁）力，即改变被颠倒极性所需要的磁场强度是与铁磁性材料晶格结构错位和残余应力等的程度有关的。利用BN法探测被检零部件表面磨削烧伤的机理就在于此。

在BN法基础上开发的检测仪器的工作原理中，“门”形电感线圈形成的磁场在被测钢件中所产生的效应取决于工件表面磨削烧伤的实际状况，而由此在工件周围所形成的磁场又会使测头在测试区域的感应线圈中产生相应的电信号，而这一信号直接与工件磨削烧伤的程度有关。测试仪器的工作过程：由电感线圈引起相应的作用磁场，通过被检工件，进而在传感头中产生对应的检测信号（称为B信号），该B信号经过放大和滤波等处理环节，最后被显示和输出。

磨削烧伤的物理表现主要是因表面金相组织结构变化而产生的回火层所引起的硬度下降，以及在表面出现的残余应力（拉应力）。检测仪器对它们都能作出敏感的反映。随着被检工件表面硬度值Rc由高向低变化，检测仪器输出的相应B信号幅值将由小到大，即硬度低对应的检测信号高，硬度高对应的检测信号低。由仪器对表面残余应力的反应可见，当残余应力由小到大，即由负（压应力）向正（拉应力）变化时，检测仪器输出的相应B信号幅值将由低向高变化。

（2）评定特征值mp及其定标

上述由仪器特殊设计的激磁电路和传感装置产生的检测信号，乃是Barkhansen磁弹法效应的一种量化表达，以特征值mp（magnetoelastic parameter）标志。mp与被检测工件表面的变异状态，如残余应力成比例，其数值能在仪器的屏幕上显示、输出。但利用mp来反映工件磨削烧伤的程度从本质上来说是一种比较测量的方式，为了能够真正地对其做准确的定量描述，还必须解决“定标”的问题。定标包括二项内容：①确定不合格品的界限。有目的地制作一批样品，其中包括有一些磨削烧伤程度不同的工件，利用酸洗法按用户的评定标准对它们作出不同的判断后，将介于合格/不合格临界状态的若干工件通过仪器求得相应的mp值，然后取其平均值作为不合格的界限；②进行校准。校准就是找出特征值mp与采用酸洗法确认的磨削烧伤程度之间的相关性。具体来说，就是需确定一个相关系数MAGN，并利用仪器控制面板上的拨盘予以设置，MGAN值的范围从0到99，一般尾数取5或0。为此，可在前面的样品中找二根表面状态差异较大的工件，选定工件上的某一位置，在检测仪器上的MGAN取值间隔为5或10时，以静态方法读出二组对应的mp值，如MGAN为30时在二个工件上测出2个mp值，在MGAN为40时又得到2个，直到MGAN=90。两两相减后必然能得到一个最大值，以这时的MGAN值作为相关系数，在面板上予以设置。

注意：在实际执行“定标”时，也可先利用第一项中的样件求得相关系数MGAN，然后再找出不合格品界限。否则，在前一项操作中，会由于任意设置的MGAN（一般取50或60）给界限值带来一些偏差。

应用实例

尽管在汽车行业中，不少场合都可以采用这种以BN法为基础研制的磨削烧伤测试仪器，但相比之下，对发动机凸轮轴中各挡凸轮的检测是用的最多的。这一方面是因凸轮乃承重件，工作条件差；另一方面是由于凸轮圆周方向不同曲率半径的特点可能会造成磨削过程中表面状态的差异，在这种情况下，出现磨削烧伤的机率会增大。

磨削烧伤测试仪器是一种高效率半自动检测设备，很适合于在批量生产条件下的汽车发动机厂、内燃机厂使用。首先，针对不同的凸轮轴，需配备一根精确加工的轴向定位器，其纵向开有一排缺口，每个缺口对应一个被检凸轮。在开始测量前，必须仔细调整其在机体上的位置，在确保传感器支臂嵌入任一缺口时，测头正好对准相应凸轮，此时就可以利用带捏手的螺钉，把轴向定位器固定在机体上。操作者在启动设备后，被测工件即在驱动顶尖带动下开始旋转，此时，操作者只要简单地提起传感器支臂上的手柄，使传感器沿着机身上的一圆柱导轨移动，当到达第一个被检凸轮时，轻轻地放入手柄。在手柄嵌入定位器缺口的同时，测头在测力弹簧作用下压在凸轮表面，随着工件的回转实施动态检测。期间，连续输出的BN信号会在设备一侧的控制柜显示屏上以曲线形式呈现。当完成一周的测试后，操作者再次提起传感器支臂上的手柄，使测头脱离第一个被检凸轮，移动至下一个进行测量，直到全部凸轮测毕，返回起点。

尽管只是一台半自动设备，但操作便捷，效率很高，检查一个工件，如一根四缸发动机的凸轮轴，包括装卸也不到2分钟。

目前，以磁弹法原理为基础研制的这类新型磨削烧伤检测仪器已经产品化，在很多行业得到了成功的应用。针对不同被测工件的特征和各个用户的需要，这类新型检测仪器可设计、制造成不同的型式，有逐点测量的静态方式，也有上述那种连续动态测量方式。至于仪器能探测的深度，取决于实际被检工件材料的导电率、导磁率以及所确定的激磁频率。仪器都配两种激磁频率，3～15kHz和70～200kHz。按磁弹法原理研制的这类新型仪器的检查深度一般范围为0.01～1.5mm，但通常工件表面磨削烧伤发生的深度是0.02～0.2mm。

国内在这方面虽然刚刚起步，但已经采用的场合除了上述汽车发动机行业的凸轮轴外，还有轴承行业中的套圈，显示了相当广阔的前景。

1)损伤的原因

(1)热处理的影响

a)残余奥氏体 磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30％以内。

b)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬，在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。

渗层碳浓度过高，会使轮齿表面产生过多的残余奥氏体．从而导致烧伤和裂纹。因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75％-0.95％范围以内。

c)碳化物分布及形态 碳化物分布应均匀，粒度平均直径不大于lμm；碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布，不允许有网状或角状碳化物。

d)脱碳 热处理时．表面或环境保护不当会产生表面氧化，这样在齿面上就会产生一层薄的脱碳层，这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热，从而造成表面回火。

e)回火 在保证硬度的前提下，回火温度尽可能高一些，回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性，而且使残余应力得以平衡或降低．改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现磨齿裂纹的机率，从而提高磨齿效率。

f)变形 应尽可能减少热处理变形．这样可以减小磨齿余量。若热处理变形过大，如果磨齿操作不是在齿圈径向圆跳动最大处开始磨削，则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的，从而导致烧伤及裂纹。

(2)磨削条件的影响 磨齿时砂轮的切削速度很高，砂轮与轮齿的接触面积又很小，产生的热量可能在接触区域形成很高的温度，从而导致磨齿损伤。

a)磨齿余量 磨齿余量过大会产生过多的磨削热，从而导致磨齿损伤。应尽可能减小磨齿余量，为此必须：

①减少热处理变形。

②淬火后按齿田精确找正，然后加工定位基准，以便齿面余量分布均匀。

③磨前采用硬质合金滚刀半精滚齿，去除热处理变形，b)切削规范 磨齿时产生的热量大致与砂轮单位时间内切除的金属量成正比，因此为了避免磨齿损伤，必要时适当减少切深，降低展成进给量或纵向进给量。c)砂轮

①砂轮的选择 渗碳钢硬度高，砂粒易磨钝，为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热，砂轮硬度宜选软些，以便磨钝的砂粒及时脱落，保持砂轮的自锐性。

宜选择组织较软的砂轮。组织较软的砂轮气孔多，其中可以容纳切屑．避免砂轮堵塞，又可将冷却液或空气带入磨削区域，从而使磨削区域温度降低。

在保证齿面粗糙度要求的前提下，宜选择较粗粒度的砂轮，以达到较高的去除量比率。

②砂轮的平衡及修整 砂轮必须精细地平衡，以便砂轮工作时处于良好的平衡状态。

砂轮必须及时修整以保持其锋利。影响砂轮修整频次的因素很多．包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等。修整砂轮的金刚石支座必须牢固。若金刚石表面上有0.5－0.6mm的磨损量，标志金刚石已磨钝了，应及时更换。

③严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙。砂轮传动带松紧调整合适。

d)冷却液 磨削上艺中，冷却的控制是一个重要因素。

①冷却必须有效充分，冷却液必须喷到磨削区域；流量一般为40～45L／min，以实现充分冷却；压力一般为0.8～1.2N／mm2，以冲去粘在砂轮上的切屑；

②保持冷却液的纯净，妥善地过滤，以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物；冷却液的容器要足够大，以免掺入过多的气体或泡沫，③防止冷却液的温度急剧升高或降低，一般控制冷却系统的容积和工作间的室温，就足以控制冷却液的温度，然而在特殊储况下应当使用散热器

2)磨齿损伤的检查

(1)可采用硝酸腐蚀法检查烧伤。

(2)磨齿后必须检查是否产生裂纹。可用下列方法之一进行检查：

a)磁粉探伤，b)荧光渗透探伤，c)着色渗透探伤。

3)磨齿损伤对承载能力的影响

齿面的烧伤和裂纹，在轮齿承受脉冲负荷时将影响其疲劳强度和使用寿命，甚至造成齿轮早期失效。

烧伤将导致齿面过早地磨损。沿齿长方向的裂纹会导致齿根疲劳断齿，这是绝对不允许的。

沿齿高方向的裂纹会导致单方向断裂。这种裂纹是最常见的。当裂纹深度较浅时．可采用硬质合金滚刀将裂纹去除，再重新磨齿。当沿齿高方向和沿团长方向的裂纹同时出现时，可能形成网状裂纹，它会导致齿面剥落．这当然是绝对不允许的。

第四篇：金属检测常规方法

主流金属制品表面缺陷在线检测方法。

一、漏磁检测

漏磁检测技术广泛应用于钢铁产品的无损检测。其检测原理是，利用磁源对被测材料局部磁化，如材料表面存在裂纹或坑点等缺陷，则局部区域的磁导率降低、磁阻增加，磁化场将部分从此区域外泄，从而形成可检验的漏磁信号。在材料内部的磁力线遇到由缺陷产生的铁磁体间断时，磁力线将会发生聚焦或畸变，这一畸变扩散到材料本身之外，即形成可检测的磁场信号。采用磁敏元件检测漏磁场便可得到有关缺陷信息。因此，漏磁检测以磁敏电子装置与磁化设备组成检测传感器，将漏磁场转变为电信号提供给二次仪表。

漏磁检测技术的整个过程为：激磁-缺陷产生漏磁场-传感器获取信号-信号处理-分析判断。在磁性无损检测中，磁化时实现检测的第一步，它决定着被测量对象(如裂纹)能不能产出足够的可测量和可分辨的磁场信号，同时也影响着检测信号的性能，故要求增强被测磁化缺陷的漏磁信号。被测构件的磁化由磁化器来实现，主要包括磁场源和磁回路等部分。因此，针对被测构件特点和测量目的，选择合适的磁源和设计磁回路是磁化器优化的关键。

漏磁检测金属表面缺陷的物理基础使带有缺陷的铁磁件在磁场中被磁化后，在缺陷处会产生漏磁场，通过检测漏磁场来辩识有无缺陷。因此，研究缺陷漏磁场的特点，确定缺陷的特征，就成为漏磁检测理论和技术的关键。要测量漏磁场，测量装置须具有较高的灵敏度，特别是能测空间点磁场，还应有较大的测量范围和频带；测量装置须具有二维及三维的精确步进或调整能力，以确定传感器的空间位置；同时，应用先进的信号处理技术去除噪声，确定实际的漏磁场量。Foerster，Athertion 已成功应用霍尔器件检测缺陷，霍尔器件可在z—Y二维空间步进的最小间隔分别为2μm和0.1μm。

漏磁检测不仅能检测表面缺陷，且能检测内部微小缺陷；可检测到5X10mm。的微小缺陷；造价较低廉。其缺点是，只能用于金属材料的检测，无法识别缺陷种类。目前，漏磁检测在低温金属材料缺陷检测方面已进入实用阶段。如日本川崎公司千叶厂于1993年开发出在线非金属夹杂物检测装置；日本NKK公司福冈厂于同年研制出一种超高灵敏度的磁敏传感器，用于检测钢板表面缺陷。

二、红外线检测与技术

红外线检测是通过高频感应线圈使连铸板坯表面产生感应电流，在高频感应的集肤效应作用下，其穿透深度小于1 mm，且在表面缺陷区域的感应电流会导致单位长度的表面上消耗更多电能，引起连铸板坯局部表面的温度上升。该升温取决于缺陷的平均深度、线圈工作频率、特定输入电能，以及被检钢坯电性能、热性能、感应线圈宽度和钢运动速度等因素。当其它各种因素在一定范围内保持恒定时，就可通过检测局部温升值来计算缺陷深度，而局部温升值可通过红外线检测技术加以检定。利用该技术，挪威Elkem公司于1990年研制出Ther—mOMatic连铸钢坯自动检测系统，日本茨城大学工学部的冈本芳三等在检测板坯试件表面裂纹和微小针孔的实验研究中也利用此法得到较满意的结果。

三、超声波探伤技术

超声波检测是利用声脉在缺陷处发生特性变化的原理来检测。接触法是探头与工件表面之间经一层薄的起传递超声波能量作用的耦合剂直接接触。为避免空气层产生强烈反射，在探测时须将接触层间的空气排除干净，使声波入射工件，操作方便，但其对被测工件的表面光洁度要求较高。液浸法是将探头与工件全部浸入于液体或探头与工件之间，局部以充液体进行探伤的方法。脉冲反射法是当脉冲超声波入射至被测工件后，声波在工件内的反射状况就会显示在荧光屏上，根据反射波的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。目前，超声波探伤技术已成功应用于金属管道内部的缺陷检测。

四、光学检测法

机器视觉是以图像处理理论为核心，属于人工智能范畴的一个领域，它是以数字图像处理、模式识别、计算机技术为基础的信息处理科学的重要分支，广泛应用于各种无损检测技术中。基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷检测方法的基本原理是：一定的光源照在待测金属表面上，利用高速CCD摄像机获得连铸板坯表面图像，通过图像处理提取图像特征向量，通过分类器对表面缺陷进行检测与分类。20世纪70年代中期，El本Jil崎公司就开始研制镀锡板在线机器视觉检测装置。1988年，美国Sick光电子公司也成功地研制出平行激光扫描检测装置，用以在线检测金属表面缺陷。基于机器视觉的表面在线检测与分类器设计的研究工作目前在国内尚处于起步阶段。1990年，华中理工大学采用激光扫描方法测量冷轧钢板宽度和检测孔洞缺陷，并开发了相应的信号处理电路；1995年又研制出冷轧连铸板坯表面轧洞、重皮和边裂等缺陷检测和最小带宽测量的实验系统。1996年，宝钢与原航天部二院联合研制出冷轧连铸板坯表面缺陷的在线检测系统，并进行了大量的在线试验研究。近年来，北京科技大学、华中科技大学等也研制出较为实用化的在线检测系统。

从检测技术的观点来看，基于机器视觉的钢表面缺陷检测系统面临困境：①要求检测到的缺陷的几何尺寸越来越小，有的甚至小于0.1 mm；② 检测对象可能处于运动状态，导致采集的图像抖动较大；③现场环境较恶劣，往往受烟尘、油污、温度高等因素的影响，引起缺陷图像信噪比下降；④表面缺陷的多样性(如冷轧连铸板坯表面可达100多种)，不同缺陷之间的光学特性、电磁特性不同；有的缺陷之间的差异不明显。因此，基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷分类器要求具有收敛速度快、鲁棒性好、自学习功能等特点。

第五篇：磨削烧伤及其解决方案

磨削烧伤及其解决方案

张国耀

（郑州超微磨料具有限公司 河南 郑州 450001）

摘要：鉴于磨削过程中工件烧伤的问题一直困扰着产品的质量问题，从磨削烧伤的形成的机理、磨削烧伤的检查方法、磨削烧伤的分级、磨削烧伤的避免措施、磨削烧伤的影响因素、磨削烧伤解决方法。让我们从基础对磨削烧伤形成认识、到对磨削烧伤的解决方法形成一整套的方案，其中：砂轮的选择在磨削烧伤过程中非常重要。以避免我们生产中避免烧伤、遇到烧伤而找到合理的解决方法。适用于外圆磨烧伤、内圆磨烧伤、平面磨烧伤、端面磨烧伤、无心磨烧伤等磨削方式。

关键词：磨削烧伤 烧伤砂轮的选择 烧伤解决方法 烧伤原理 烧伤级别

一、定义：磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900－1500℃）到相变温度以上时，形成零件表层金相组织发生变化（大多表面的某些部分出现氧化变色），使表层金属强度和硬度降低，并伴有残余应力产生，甚至出现微观裂纹，这种现象称为磨削烧伤。

二、磨削烧伤机理：

当磨削表面产生高温时，如果散热措施不好，很容易在工件表面（从几十um到几百um）发生二次淬火及高温回火。如果磨削工件表面层的瞬间温度超过钢种的AC1点，在冷却液的作用下二次淬火马氏体，而在表层下由于温度梯度大，时间短，只能形成高温回火组织，这就使在表层和次表层之间产生拉应力，而表层为一层薄而脆的二次淬火马氏体，当承受不了时，将产生裂纹。

三、损伤的原因：

(1)热处理的影响

a)残余奥氏体 磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30％以内。

b)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬，在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。渗层碳浓度过高，会使工件表面产生过多的残余奥氏体．从而导致烧伤和裂纹。因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75％-0.95％范围以内。

c)碳化物分布及形态 碳化物分布应均匀，粒度平均直径不大于lμm；碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布，不允许有网状或角状碳化物。

d)脱碳 热处理时．表面或环境保护不当会产生表面氧化，这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层，这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热，从而造成表面回火。

e)回火 在保证硬度的前提下，回火温度尽可能高一些，回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性，而且使残余应力得以平衡或降低．改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现工件裂纹的机率，从而提高磨削工件的效率。

f)变形 应尽可能减少热处理变形．这样可以减小磨削余量。若热处理变形过大，如果磨削操作不是在工件径向圆跳动最大处开始磨削，则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的，从而导致烧伤及裂纹。

四、磨削烧伤检查方法：

1.2.3.4.5.观色法 酸洗法 金相组织法 显微硬度法 磁弹法

五、磨削烧伤的分级：

磨削烧伤有多种不同的分类方法。根据烧伤外观不同，可分为全面烧伤（整个表面被烧伤）、斑状烧伤（表面上出现分散的烧伤斑点）、均匀线条状烧伤、周期线条状烧伤；按表层显微组织的变化可分为回火烧伤、淬火回火烧伤；还可根据烧伤深度分为浅烧伤(烧伤厚度＜0.05mm)、中等烧伤(烧伤层厚度在0.005~0.01mm之间)、深度烧伤(烧伤层厚度＞0.01mm)。在生产中，最常见的是均匀的是周期的线条状烧伤。

由于在磨削烧伤产生时往往伴有表面氧化作用，而在零件表面生成氧化膜。又因为氧化膜的厚度不同而使其反射光线的干涉状态不同；因此呈现出多种颜色。所以通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度，也就是“观色法”对钢件来说，随烧伤的加强，颜色一般呈现白、黄（400-500℃）、褐、紫（800~900℃）、兰(青)的变化。不同磨削深度下，加工表面的烧伤颜色和氧化膜厚度不同。

烧伤颜色仅反映了较严重的烧伤现象，而当零件表面颜色不变时，其表面组织也可能已发生了烧伤变化，这类烧伤通常不易鉴别，所以对零件使用性能危害更大。目前，人们为了更好地控制烧伤的程度，已根据表面组织的变化，对烧伤进行了分级，一般从0-8共分九级，其中，0级最轻，8级烧伤最严重。

六、预防磨削烧伤的措施

1.尽量减少磨削时产生的热量。2.尽量加速热量的散发。3.避免前道工序的影响。

七、磨削烧伤影响因素及解决方法

（一）．磨削方式磨削条件的影响：

1.2.3.4.5.6.7.1.磨削余量过大。

合理的磨削参数设定，合理的选择磨削用量。在磨削用量少时出现烧伤，应增大纵向进给速度：磨削量大时出现烧伤，应减少进给量，增加磨削次数。工件转速合理设定，过高或者过低都不太好。磁力不足,工件停转 调整磁力.砂轮主轴振摆大 检修主轴.严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙，砂轮传动带松紧调整合适。工件和砂轮电机扭矩选用是否足够。砂轮材质选择不当，砂轮的选择最基本的砂轮磨料要与磨削的工件皮配合理。

（二）、砂轮的选择问题：（详见砂轮选择篇）2.3.4.5.6.7.8.9.10.1.2.砂轮粒度偏细，砂轮粒度在满足粗糙度要求的条件下选择粗号。砂轮硬度偏硬，选择偏软点的砂轮，提高砂轮的自锐性。砂轮组织过小（紧），选择偏大、疏松的砂轮；以有利于排屑，减少烧伤的发生机率。在一些情况下可以考虑使用大气孔砂轮。对砂轮进行特殊的处理。

砂轮直径过大，而磨削面积增大会引起烧伤；根据工件的情况可以选择砂轮直径较小的砂轮，尤其适用于内圆磨削。

对砂轮使用面进行开槽，这种磨削方式称为“间断式磨削”，可以减少发热及增加散热的效果；也有利于充分排屑。砂轮钝化，及时修整砂轮。

砂轮的平衡不好，必须对砂轮进行精细的平衡，以便砂轮在工作时处于良好的平衡状态。

砂轮保持持续的锋利性。

（三）、砂轮的修整问题：

砂轮钝化，及时修整砂轮。

砂轮修整的过细，使微刃切削性能降低；在满足粗糙度的工艺要求下，尽量让砂轮修整的粗糙些。3.砂轮修整器不锐利，使用砂轮修整器其它面进行修整，或者进行修磨与更换。4.可以让砂轮的边角进行修磨一下。5.修整砂轮的金刚石支座必须牢固。

（四）、冷却方面的问题：

普通冷却方法

1.2.3.4.5.6.7.磨削液选择不当，选择合理的磨削液。一般选择油性的磨削液，降低了磨削区的温度，会适当减少烧伤的发生。在有条件的情况下选择品牌的磨削液。可在采取湿磨的情况下一定不采用干磨。

磨削液有效充分供给，不但要磨削区供给充足，而且压力要大；才可以让温度降低与充分排屑。

保持冷却液的纯净。

保持冷却液较低的温度，从而可以降低磨削区的温度，必要时可使用散热器。磨削液喷嘴安放位置不妥，应使喷嘴尽可能靠近磨削区。冷却液喷嘴加装空气挡板。附图

冷却液喷嘴加装空气挡板

8.使用内冷却砂轮：内冷却法是将经过严格过滤的冷却液通过中空主轴引入砂轮的中空腔内。由于离心力的作用，将切削液沿砂轮孔隙向四周甩出，直接冷却磨削区。

内冷却砂轮结构 附：无心磨烧伤的一些原因及解决方法： 1.导轮转速太低；增加导轮转速。2.磨削砂轮选择不当：粒度太细、砂轮太硬、组织太紧；让砂轮粒度放粗、硬度放软、组织疏松。3.纵向进给量过大；减小导轮倾斜角。4.在入口处磨得太多，工件前部出现烧伤；转动导轮架。5.在出口处磨得过多，使工件全部烧伤成螺旋线的痕迹；转动导轮架。