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磨削過(guò)程中,砂輪的速度一般在30~50 m/s,磨除率為1~50 mm3/s。磨粒與被磨工件的接觸時(shí)間很短,約為10-4~10-6 s,在短時(shí)間內,產(chǎn)生大量的磨削熱。如果切削參數合理、磨削液冷卻充分,工件磨削區溫度一般會(huì )在130 ℃以下;如果切削參數不合理、磨削液冷卻不充分,在短時(shí)間內,產(chǎn)生大量的磨削熱,工件磨削區將產(chǎn)生400~1 000 ℃的高溫,劇熱的磨屑在空氣中發(fā)生氧化作用,產(chǎn)生火花,從微觀(guān)來(lái)講燒傷過(guò)程是這樣形成的。
磨削時(shí)磨削條件決定的熱流密度不超過(guò)磨削液的臨界熱流密度,磨削弧區工件表面可維持正常低溫,一般在130 ℃以下,且有一定的溫度波動(dòng),約有70 ℃;但只要磨削熱流密度超過(guò)臨界值,則由于弧區磨削液出現成膜沸騰引起二相流換熱曲線(xiàn)上熱平衡點(diǎn)的躍遷,工件表面即由正常的低溫躍升到平衡點(diǎn)的溫度,此時(shí)的溫度約為310 ℃,溫度雖高但不足以導致燒傷,只是燒傷的前兆;之后由初期出現在弧區高端的高溫,逐漸向低端擴展,與此同時(shí)成膜區內工件表面的溫度也是一個(gè)由低至高逐步增長(cháng)的過(guò)程,一直到成膜區擴展到足夠大,成膜區溫度也達到或超過(guò)工件材料的燒傷溫度時(shí),這就出現了磨削燒傷。
成膜區的高溫度可達到950 ℃,所以,磨削燒傷通常定義為:在高的磨削溫度的作用下,磨削熱使工件表層的金相結構產(chǎn)生變化,表面層的硬度改變,會(huì )影響零件的使用性能,同時(shí)工件表面呈現氧化膜的顏色,這種現象稱(chēng)為磨削燒傷。
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