砂轮磨削出现裂纹的原因

钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹摘要：文章主要是分析了树脂结合剂和陶瓷结合剂刚玉砂轮以及绿色碳化硅砂轮磨削钛合金的过程中所造成的磨削烧伤以及磨削裂纹的情况，同时提出了可行性的解决方案，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：碳合金；磨削；磨削烧伤；1、前言由于钛合金在磨削的过程中存在了较为严重的砂轮粘附情况，而磨削力和温度都较高的情况下容易造成磨削的烧伤和裂纹的现象出现，尤其是在用树脂结合剂刚玉砂轮磨削钛合金的情况下，会造成十分严重的磨削裂缝。

2、树脂结合剂砂轮磨削钛合金在用棕刚玉和白刚玉混合的树脂结合剂砂轮(A/WA60M5B磨削TC4钛合金时,即使在磨削深度ap=0.01mm的小磨削用量下磨削,磨削表面也会发生磨削烧伤和磨削裂纹。

此时,磨削表面有较多的黄褐色斑,裂纹呈发纹状,其方向大致与磨削方向垂直。

在较大的磨削用量下磨削时,磨削表面除有较明显的裂纹及较多的黄褐色斑外,还有鱼鳞状皱叠和剧烈塑性变形的金属熔复物。

当采用绿色碳化硅树脂结合剂砂轮(GC70M5B)磨削TC4钛合金时,磨削烧伤程度较轻,磨削表面呈淡黄色。

磨削用量较大时,例如ap=0.03mm,尽管在磨削表面上出现了因塑性挤压变形和温度综合作用而形成的鱼鳞状皱叠和涂复物,并伴有脱落的钝化磨粒嵌入已加工表面,但未出现磨削裂纹。

磨削烧伤和磨削裂纹与磨削过程中的磨削温度和磨削力有关。

用树脂砂轮磨削钛合金时,由于砂轮磨粒与钛合金粘附较严重,又由于该材料的磨削加工性差,因而使磨削温度和磨削力较高。

砂轮(A/WA60M5B)及绿色碳化硅树脂砂轮(GC70M5B)磨削TC4钛合金的磨削温度和磨削力。

在同样磨削条件下,刚玉树脂砂轮的磨削温度和磨削力高于绿色碳化硅树脂砂轮。

若选用的磨削用量为vs=19m·s-1,vw=14m·min-1,ap=0.01mm,GC70M5B砂轮磨削TC4的单位宽度法向0.01mm,GC70M5B砂轮磨削TC4的单位宽度法向磨削力F′n≈9N·mm-1,磨削温度T≈560℃,而用磨削力F′n≈9N·mm-1,磨削温度T≈560℃,而用WA60M5B砂轮磨削TC4的F′n≈11N·mm-1,T≈780℃。

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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磨削缺陷分析与解决1.产生原因及影响因素零件的磨削精度指零件在磨削加工后，其形状、尺寸及表面相互位置三方面与理想零件的符合程度。

一般说来，形状精度高于尺寸精度，而位置精度也应高于尺寸精度。

磨削加工中的误差主要来源与两方面。

一是磨床-夹具-砂轮组成的工艺系统本身误差；二是磨削过程中出现的载荷和各种干扰：包括力变形、热变形、振动、磨损等引起的误差。

而在磨削过程中，使砂轮与工件位置改变以降低磨削精度的主要原因有：⑴.由磨削力引起的磨床和工件弹性变形；⑵.磨床和工件的热变形；⑶.磨床和工件的振动；⑷.砂轮磨损后其形状、尺寸变化；⑸.工装、夹具的损坏或变形；⑹.导轨、轴承和轴等部件的非弹性变形。

其中磨削过程中的弹性变形是主要的影响因素，它会使砂轮的实际切入深度与输入切入深度不一致，这一变化是由“砂轮架—砂轮轴承-砂轮轴-工件-工件支承”的弹性系统刚性决定。

一般为消除这种原因带来的误差常在行程进给磨削后，停止相互间的进给，仅依靠弹性回复力维持磨削，即光磨阶段（又叫清火花磨削），从而消除残留余量。

当然造成磨削误差的其它因素液很多如：工件磨削形状误差，工件热变形，磨粒切刃引起的塑性变形，砂轮的磨损等。

2.对工件的影响：降低工件使用寿命；降低工件抗疲劳强度；特殊特性的尺寸精度误差易影响工件使用，如轴承孔尺寸的控制，尺寸过小，安装不到轴上；过大，易引起振动，影响轴承使用寿命等。

3.解决方法：增加系统刚性；减少上工序加工留量，以减小磨削厚度，从而减小磨削力降低残留应力；增加光磨时间；及时修整砂轮，及时检查工装、夹具、轴承完好性及电主轴的振动性等；精细的选择砂轮，如挑选细粒度，硬度较大，组织稍紧密的砂轮；选用导热性好的砂轮（如CBN 砂轮）；采用冷却性能优良的磨削液以减少因热变形引起的误差。

二、工件表面粗糙度1.产生原因及影响因素表面粗糙度指加工表面具有较小间距和峰谷所组成微观几何形状特征。

它是大量磨粒在工件表面进行切削后留下的微观痕迹的集合。

整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析及其工艺改进1 引言整体硬质合金刀具在航空航天业、模具制造业、汽车制造业、机床制造业等领域得到越来越广泛的应用，尤其是在高速切削领域占有越来越重要的地位。

在高速切削领域，由于对刀具安全性、可靠性、耐用度的高标准要求，整体硬质合金刀具内在和表面的质量要求也更加严格。

而随着硬质合金棒材尤其是超细硬质合金材质内在质量的不断提高，整体硬质合金刀具表面的质量情况越来越受到重视。

众所周知，硬质合金刀具的使用寿命除了与其耐磨性有关外，也常常表现在崩刃、断刃、断裂等非正常失效方面，磨削后刀具的磨削裂纹等表面缺陷则是造成这种非正常失效的重要原因之一。

这些表面缺陷包括经磨削加工后暴露于表面的硬质合金棒料内部粉末冶金制造缺陷(如分层、裂纹、未压好、孔洞等)以及磨削过程中由于不合理磨削在磨削表面造成的磨削裂纹缺陷，而磨削裂纹则更为常见。

这些磨削裂纹，采用肉眼、放大镜、浸油吹砂、体视显微镜和工具显微镜等常规检测手段往往容易造成漏检，漏检的刀具在使用时尤其是在高速切削场合可能会造成严重的后果，因此整体硬质合金刀具产品磨削裂纹缺陷的危害很大。

因此对整体硬质合金刀具磨削裂纹的产生原因进行分析和探讨，并提出有效防止磨削裂纹的工艺改进措施具有很重要的现实意义。

2 整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析1.整体硬质合金刀具的磨削加工特点硬质合金材料由于硬度高，脆性大，导热系数小，给刀具的刃磨带来了很大困难，尤其是磨削余量很大的整体硬质合金刀具。

硬度高就要求有较大的磨削压力，导热系数低又不允许产生过大的磨削热量，脆性大导致产生磨削裂纹的倾向大。

因此，对硬质合金刀具刃磨，既要求砂轮有较好的自砺性，又要有合理的刃磨工艺，还要有良好的冷却，使之有较好的散热条件，减少磨削裂纹的产生。

一般在刃磨硬质合金刀具时，温度高于600℃，刀具表面层就会产生氧化变色，造成程度不同的磨削烧伤，严重时就容易使硬质合金刀具产生裂纹。

磨床砂轮事故案例磨床砂轮事故可能涉及操作不当、设备故障、材料缺陷等多个方面。

以下是一个可能的磨床砂轮事故案例：背景：一家机械加工厂，使用磨床进行金属零件的精密磨削。

案例描述：1.设备故障：由于磨床长时间使用，砂轮可能存在磨损、裂纹或不平衡等问题。

在一次磨削过程中，砂轮突然脱离轴心，导致事故发生。

2.操作不当：操作员可能没有按照安全操作规程进行磨削。

可能存在操作过于急躁、忽略设备维护保养、磨削参数设置错误等问题。

3.缺乏安全设施：磨床周围可能缺乏足够的安全设施，例如防护罩、急停按钮等，这导致在事故发生时难以及时采取紧急措施。

4.材料缺陷：砂轮制造材料存在缺陷，如内部气泡、异物等，使得砂轮在高速旋转时发生损坏。

5.人员培训不足：操作员和维护人员可能没有接受充分的培训，缺乏对设备故障和紧急情况的处理经验。

影响和后果：1.人员伤害：砂轮脱离轴心可能导致砂轮碎片飞出，造成操作员和周围工作人员的伤害。

2.设备损坏：砂轮脱离轴心可能导致磨床设备的严重损坏，需要进行维修或更换。

3.生产中断：事故发生后，生产线可能需要暂时停工，等待设备维修或更换，影响生产计划。

4.法律责任：如果事故是由于公司疏忽导致的，公司可能面临法律责任，包括对员工伤害的赔偿和对安全规程的违规处罚。

预防措施：1.定期检查和维护磨床设备，确保砂轮处于良好状态。

2.提供员工充分的安全培训，包括正确的操作方法、紧急情况处理等。

3.配备足够的安全设施，包括防护罩、急停按钮、紧急停车装置等。

4.定期进行设备检测和材料质量检查，确保砂轮制造材料符合安全标准。

5.设立安全检查制度，确保设备使用符合安全规程。

磨削加工产生振纹的原因
嘿，你问磨削加工产生振纹的原因啊？这事儿还真得好好琢磨琢磨。

磨削加工的时候出现振纹，原因有好几个呢。

一个原因可能是砂轮没装好。

就像你穿鞋子，要是没穿好，走路就不舒服。

砂轮要是没装牢固，在转起来的时候就会晃悠，这一晃悠，就容易在加工的表面上弄出振纹来。

比如说，砂轮的平衡没调好，一边重一边轻，那转起来肯定不平稳嘛。

还有啊，磨削的参数没选对也会导致振纹。

要是进给速度太快啦，或者磨削深度太大啦，那机器就有点吃不消。

就跟人干活一样，你要是让他一下子干太多太重的活，他肯定累得不行，容易出错。

磨削加工也是这个道理，参数不合适，就容易出问题。

另外呢，工件本身要是有问题，也可能产生振纹。

比如说工件的硬度不均匀啦，或者有内部应力啥的。

这就像一个人身体不舒服，干活的时候就容易出岔子。

工件要是有这些问题，在磨削的时候就可能会出现振纹。

我给你讲个事儿哈。

我有个朋友在工厂里干活，有一次他磨削一个零件，怎么弄都有振纹。

他就很纳闷，不知道咋回事。

后来找了个老师傅来看，老师傅检查了一下，发现是
砂轮没装平衡。

老师傅把砂轮重新装了一下，调好平衡，再加工的时候就没有振纹了。

从那以后，我朋友就知道了，磨削加工的时候得注意这些问题，不然很容易出振纹。

所以啊，磨削加工产生振纹的原因有很多，得仔细检查，找出问题所在，才能解决这个麻烦。

磨削烧伤1.磨削烧伤的分类磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900 - 1500 C）形成零件层组织发生局部变化，并在表面的某些部分出现氧化变色，这种现象称为磨削烧伤。

磨削烧伤对零件质量性能影响很大，在实际加工过程中应尽量避免。

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v 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，最常见的是均匀的或周期的线条状烧伤。

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，人们通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度。

对钢件来说，随烧伤的加强，颜色一般呈现白、黄、褐、紫、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。

值得注意的是：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时烧伤进行了分级，一般从0-8 共分九级，其中，0级最轻，8级烧伤最严重。

1.烧伤产生机理轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到800〜1500 C, 如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，也就是在工件的表层（一般有几十微米到击败微米）发生二次淬火及高温回火，破坏了工件表面的组织，肉眼可以看出严重的烧伤。

磨削烧伤、磨削裂纹及控制措施1、磨削烧伤磨削工件时，当工件表面层温度达到或超过金属材料的相变温度时，表层金属材料的金相组织将发生变化，表层显微硬度也相应变化，并伴随有残余应力产生，甚至消失微裂纹，同时消失彩色氧化膜，这种现象称磨削烧伤。

2、磨削裂纹一般状况下磨削表面多呈残余拉应力，磨削淬火钢、渗碳钢及硬质合金工件时，经常在垂直于磨削的方向上产生微小龟裂，严峻时进展成龟壳状微裂纹，有的裂纹不在工件外表面，而是在表面层下用肉眼根本无法发觉。

裂纹的方向常与磨削方向垂直或呈网状，并且与烧伤同时消失。

其危害是降低零件的疲惫强度，甚至消失早期低应力断裂。

3、磨削烧伤、磨削裂纹的掌握措施（1）正确选择砂轮为避开产生烧伤，应选择较软的砂轮。

选择具有肯定弹性的结合剂（如橡胶结合剂，树脂结合剂），也有助于避开烧伤现象的产生。

（2）合理选择磨削用量从减轻烧伤而同时又尽可能地保持较高的生产率考虑，在选择磨削用量时，应选用较大的工件速度vw和较小的磨削深度ap 。

（3）改善冷却条件① 采纳高压大流量法此法不但可以增加冷却作用，而且也增加了对砂轮的冲洗作用，使砂轮不易堵塞。

② 安装带空气挡板的喷嘴此法可以减轻高速回转砂轮表面处的高压附着气流作用，使磨削液能顺当喷注到磨削区。

③ 采纳磨削液雾化法或内冷却法采纳特地装置将磨削液雾化，使其带走大量磨削热，增加冷却效果；也可采纳内冷却砂轮，其工作原理如图所示。

经过严格过滤的磨削液由锥形套1经空心主轴法兰套2引入砂轮的中心腔3内，由于离心力的作用，磨削液经由砂轮内部有径向小孔的薄壁套4的孔隙甩出，直接浇注到磨削区。

图内冷却砂轮结构1－锥形盖2－主轴法兰套3－砂轮中心腔4－薄壁套。

刀带磨出波浪纹的原因
刀带磨出波浪纹的原因可能有以下几点：
1. 刀具磨损不均匀：如果刀具的磨损不均匀，就会导致刀刃部分的高低不一致，从而在磨削时产生波浪纹。

这种情况可能是由于刀具使用时间过长、刀具材质不佳或刀具使用不当等原因引起的。

2. 磨削参数不正确：磨削参数包括砂轮速度、进给速度、磨削深度等，如果这些参数设置不正确，就会导致磨削过程不稳定，从而产生波浪纹。

例如，砂轮速度过快或进给速度过慢都会导致磨削不均匀。

3. 砂轮磨损不均匀：砂轮在使用过程中会逐渐磨损，如果砂轮磨损不均匀，就会导致磨削表面不平整，从而产生波浪纹。

这种情况可能是由于砂轮材质不佳、砂轮使用时间过长或砂轮修整不及时等原因引起的。

4. 机床精度不够：如果机床的精度不够，就会导致磨削过程中刀具和工件之间的相对位置不稳定，从而产生波浪纹。

这种情况可能是由于机床本身的制造精度不高、机床使用时间过长或机床维护不当等原因引起的。

5. 工件材质问题：有些工件材质比较软或比较硬，容易在磨削过程中产生变形或烧伤，从而导致波浪纹的产生。

这种情况下，可以尝试采用不同的磨削工艺或磨削参数来解决。

总之，刀带磨出波浪纹的原因可能是多方面的，需要根据具体情况进行分析和解决。

在实际生产中，需要注意刀具的选择和使用、磨削参数的设置、砂轮的维护和修整以及机床的精度等方面，以提高磨削质量和效率。