什么是缓进给磨削?
缓进给磨削是一种高效的磨削方式,又称背吃刀量缓进给磨削或蠕动磨削。它采用较大的背吃刀量与较小的工作进给量,以实现稳定的加工效果。与普通磨削相比,缓进给磨削的背吃刀量可达1 ~ 30mm,约为普通磨削的100 ~ 1000倍,而工作进给速度约为(5~300)mm/min。通过一次或数次行程,即可达到理想的尺寸和形状精度。
这种磨削方式适用于加工高硬度、高韧性材料,如耐热合金钢、不锈钢、高速钢等,尤其适用于形面和沟槽的加工。其加工精度可达2 ~ 5μm,表面粗糙度可达Ra(0.63 ~ 0.16)μm,加工效率较普通磨削更优,因此在精密制造行业得到广泛应用。
缓进给磨削的主要特点:
1. 高效去除金属,提高加工效率
缓进给磨削采用较大的背吃刀量,使砂轮与工件的接触弧长增加,从而提高金属去除率。同时,由于背吃刀量大,工件往复形成的次数减少,减少了换向时间及空磨时间,充分发挥机床和砂轮的潜力,使生产过程更加高效。
两种磨削方式对比
(a)普通平面往复磨削;(b)大背吃刀量缓进给磨削
2. 砂轮磨损小,使用寿命更长
由于进给速度较低、磨削厚度较薄,单颗磨粒承受的磨削力较小,使得磨粒的脱落和破碎减少。同时,工件往复行程次数减少,砂轮与工件的撞击次数降低,加上进给缓慢,减少了砂轮与工件边缘的冲击,使砂轮能在较长时间内保持稳定状态。
3. 加工精度稳定,表面质量良好
单颗磨粒承受的磨削力较小,因此磨削精度较高,表面粗糙度较低。此外,砂轮轮廓形状保持性好,使加工精度保持稳定。较长的接触弧长有助于衰减磨削振动,减少颤振现象,从而优化工件表面质量,减少残余应力。
4. 需要较大功率的磨床
由于接触面积较大,参与磨削的磨粒较多,导致总磨削力较大,因此需要配备更高功率的磨床,以满足加工需求。
5. 磨削热较高,需优化冷却方式
较大的接触面积会导致磨削过程中热量增加,而较长的接触弧长使切削液难以进入磨削区域,因此需要采用合理的冷却方式,以降低工件表面温度,减少热影响。
6. 经济性较佳,优化生产流程
缓进给磨削可直接加工精铸、精锻毛坯,不受工件表面氧化皮、铸件白口层等因素影响,减少毛坯加工余量。同时,它能够将车、刨、铣、磨等多个工序整合为一道工序,从而优化生产流程,减少工时,提高生产效率,因此在平面磨床加工领域应用较广。
7. 设备投资较高
缓进给磨削对机床功率和刚性的要求较高,因此设备投入相对较大,企业在引入该工艺时需综合考虑成本与效益。
总结
缓进给磨削以其高效、精密和优良的表面质量,在高硬度材料的加工领域具有广泛的应用前景。合理控制加工参数、优化冷却方式,可进一步提高加工稳定性,助力精密制造行业的发展。