K9 玻璃工件的磨削试验

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    1. K9 玻璃工件的磨削试验
      1. 试验条件

 

试验设备同 3.1.1 所述,磨削条件

试验条件 参数

磨削方式 平面往复式磨削

滚轮转速 3000r/min

磨削深度 5μm

累计进给量 40μm

 

工件纵向进给速度

0.513510m/min

 

横向进给速度 1mm/行程

光磨次数 无光磨

冷却条件 水基冷却液

加工对象 K9 玻璃(30mm×12mm×8mm

 

      1. 修整前后滚轮磨削 K9 玻璃表面粗糙度

 

滚轮修整前及每次修整后进行 K9 玻璃平面往复磨削试验,测量工件表面粗糙度发现平行磨削方向上 Ra Rz 与垂直磨削方向上的 Ra Rz 在数值几乎相等,且变化规律一致。一方面, 如图 3.21 工件表面粗糙度与累计修整切深关系所示,随着累计修整切深的增加,粗糙度减小, 至累计切深 4mm 时,的 Ra Rz 都达到最小值,尤其前两次修整试验,工件表面粗糙度明显降低,修整效果明显,粗糙度值由 Ra3.9μm 降低至 Ra0.786μmRz22.53μm 降低至 Rz6.37μm 同时,随着修整量的增加,更多的磨粒参与到修整过程,且磨粒的接触修整面积增大,修整难度加大,修整效果变的不显著。

 

另一方面,如图 3.22 工件表面粗糙度与工件进给速度关系所示,工件 K9 表面粗糙度值随工件进给速度的增大而增大。

 

累计修整切深

25

修整前1mm

20 2mm

3mm

4mm 5mm

15   7mm

 

10

 

 

5

 

 

0

0 2 4 6 8 10

工件进给速度Vw/m/min

 

 

      1. K9 玻璃表面形貌

 

工件磨削后的表面微观形貌能够反映磨削过程中磨粒与工件的相互作用状态以及材料的去除方式[65],反映出滚轮修整效果及滚轮磨粒等高性。

        1. 进给速度对工件表面形貌的影响

 

根据 2.1 单颗磨粒最大切削厚度 hmax 公式,在该磨削试验条件下,当 vw=0.510m/min 时, hmax 分别为 0.0040.08μm,但即使在钎焊滚轮累计修整切深至 4mm 后,滚轮还有 132μm 的回转误差,动态有效磨粒数不够多,在滚轮低转速下将难以达到对 K9 玻璃的延性或半延性加工。试验选取滚轮累计修整切深 4mm 后磨削 K9 玻璃的表面形貌进行分析。

3.23 为工件进给速度在 0.5m/min 下磨削工件表面形貌,图 3.23b)为其局部放大图。可以看出,工件经磨粒的滑擦、耕犁及切削后表面有着比较连续的磨痕,表面较为光滑,存在少量的凹坑,瑕疵较少,但并未观察到裂纹,材料以脆性去除为主。

3.24a显示了工件进给速度为 10m/min 下磨削工件的表面形貌,图 3.24b)为其局部放大图。与图 3.23 相比可以看出,磨削后工件表面磨痕间断,表面不光滑,存在较多脆性断裂留下的凹坑,有明显的剥落和崩碎现象,并在局部产生裂纹,材料去除方式为脆性去除。

所以,随着工件进给速度的增大,工件表面的破碎和断裂逐渐严重,凹坑增多,表面更为粗糙,平面区域逐渐离散。

 

 

a整体 b)局放大

 

 

(a) 整体 b)局放大

3.24 工件进给速度为vw=10m/minK9表面形貌

 

        1. 累计修整切深对工件表面形貌的影响

 

随累计修整切深 h ' 增大,对钎焊滚轮工作面磨粒磨损程度加剧,金刚石磨粒等高性也将随之改变,将影响工件磨削的表面质量。

          1. h ' =0mm b h ' =4mm

c h ' =7mm

 

工件进给速度为 vw=10m/min K9 玻璃表面形貌,随着累计修整切深 h ' 的增大,工件表面质量得到改善,当 h ' =4mm 时获得最佳表面质量,累计修整切深的增大,工件表面质量随之变差,由图 3.25 可以看出h ' =4mm 时工件表面纹理最清晰、平面面积最大、破碎最少, h ' =7mm 时次之,修整前最差。

3.15 所示钎焊滚轮轮廓曲线知,金刚石磨粒的等高性在滚轮累计修整切深 h ' =4mm 时好 7mm,修整前滚轮磨粒等高性最差;图 3.25 所示知,修整前工件表面质量最差。

2020年4月9日 06:27
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