超精研加工用的油石应具备的特点

 
 
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更新 2013-08-03 12:12
 
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巩义市华宇机械公司

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详细说明
 (1)磨料的种类。磨料是制造油石的主要原材料,是决定切削性能的主要因素。磨料的选择方法主要根据工件材料和精度要求来决定。

    超精研加工用的油石一般采用白刚玉WA和绿色碳化硅GC。从磨料特性来说,氧化铝磨料适用于加工抗拉强度高的合金钢材料;碳化硅磨料适用于加工脆性、硬性材料。在超精研加工时,氧化铝磨料比碳化硅磨料切削速度快,加工效率较高,而碳化硅磨料有较好的自锐性和均匀的切削能力,微弱切削持续时间较长,能获得较低的表面粗糙度值。所以一般选用白刚玉磨料粗超,绿色碳化硅磨料精超。

    目前轴承行业把这两种磨料混合使用加工球轴承沟道,发挥了磨料各自特点,既达到高切削效率的要求,又达到改善表面粗糙度和减少油石磨损的要求,取得了良好的效果。在配方中还可以加入少量的氧化铬或石墨等,增强抛光作用。

    随着机械加工技术向高精度、高效率方面发展,以及难加工材料的应用,近年来已成功地研制了新品种磨料。新品种超硬磨科有金刚石、立方氮化硼、立方碳化硅等。

    立方氮化硼主要用作超精轴承钢、高速钢、不锈钢和耐热钢,比一般磨料的油石耐用度提高十几倍至几十倍,且能达到较好的几何精度和粗糙度。虽然这种磨料具有效率高,质量好,寿命长的特点,但其价格也高,也难以成形,目前国内使用者尚不多见。随着轴承工业的发展,这种磨料应将被广泛应用。

    (2)磨料的粒度要细。常用W20~W2.5。从发展情况来看,油石粒度有更细化的趋势。

    磨料粒度的大小对表面粗糙度及制造加工效率有直接影响。粗粒度切削能力强,制造加工效率高;细粒度切削能力低,制造加工效率低,但表面粗糙度较小。用WA、V、H~N粒度的油石加工时,粒度对工件表面粗糙度的影响。

    若用粒度为W7~W5的磨料做成油石,再将它组成粗粒度,然后再做成多孔性的粗粒度油石,则能提高切削性能,增大容屑空间,满足既光又快的要求。目前国外已开始研制这样的油石。超精研加工用的油石绝不能混入粗粒度砂粒,否则会划伤工件。

    (3)油石的组织应较松。组织较松,气孔率就大,能增加容纳磨屑的空间,改善油石的工作状态,提高油石的切削能力,油石不会沾屑和划伤工件,因此切削效率高。但气孔率过大,切削自锐性太强,油石消耗太快,光整作用差,表面粗糙度值难以达到要求。所以,油石的多孔性必须适当,一般取组织号为10-12级。

    同时结合剂既要求牢固,又要容易自锐,一般采用陶瓷结合剂。

    (4)油石的硬度及硬度的均匀性。油石的硬度是结合剂固结磨粒的强度,或者说,结合剂在外力作用下抵抗磨粒从油石表面上脱落的难易程度。与磨加工一样,油石硬度的选择是十分重要的,硬度太低,磨粒脱落快,甚至会大块崩落,在一定的磨削用量范围内,不能形成超精研的抛光过程,表面粗糙度达不到要求,影响超精的质量和效率。油石硬度太高,其工作表面容易黏结、堵塞,失去应有的切削作用,且易划伤工件表面。

    所以,被加工表面越粗糙,油石的颗粒应越粗,硬度应越高;被加工材料很硬时,油石需要软些。油石硬度的均匀性是指油石各部位硬度值的差别。由于超精研加工时,油石与工件之间的接触面大,因而油石硬度的不均匀会直接造成工件表面粗糙度不均匀,也会影响工件的形状精度。使用油石的硬度值一般为HRC50左右,硬度均匀值不超过HRC3~5。

    (5)油石硬度的选用原则:

    ①超精量:要求超精量多的采用低硬度,超精量少则用高硬度;

    ②接触面积:油石与工件之间的接触面宽要采用低硬度,接触面积窄则用高硬度,由此推出油石硬度的高低与工件直径大小有关;

    ③加工面状况:光滑加工面采用低硬度,粗糙加工面则用高硬度;

    ④加工阶段:粗超阶段采用低硬度,精超阶段则用高硬度;

    ⑤油石压力:压力小采用低硬度,压力大则用高硬度;

    ⑥油石粒度:粒度细采用低硬度,粒度粗则用高硬度;

    ⑦油石组织:组织密采用低硬度,组织松则用高硬度;

    ⑧工件原始状态几何形状误差:误差大采用低硬度,误差小则用高硬度。

    在国外,由于油石处理技术的发展,油石的硬度有向低硬度发展的趋势,如日本过去以HRC40~60为主,现在以HRC30以下为主。

    (6)油石的浸渍处理。油石的浸渍处理是油石的制造辅助工艺之一。目前国外广泛对玻璃和陶瓷结合剂油石进行烧结后的渗硫磺、渗石蜡、渗黄腊、渗硬脂酸等处理,使用最多的为渗硫。B2B电子商务平台http://www.yumao.com/news/show-29227.html
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