对于非连续修形缓进给磨削,计算很简单。对于连续修整,计算步骤更多,但无论哪种情况,都可以通过预测砂轮的寿命来管理磨削成本。

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缓进给磨削是一种精密磨削形式,已被证明是现代磨削技术的重大发展。与传统的平面磨削相比,它提供了提高生产率和提高尺寸精度的巨大潜力。缓进给磨削的特点是切削量大,通常每道切削量大于 0.030 英寸或 2 毫米。本文的目的是演示蠕动进给磨削中砂轮寿命的计算。计算砂轮寿命对于预测砂轮使用情况和与磨削过程相关的磨料成本至关重要。为了计算砂轮寿命,必须知道正在使用哪种修整方法。在缓进给磨削过程中可以使用两种修整方法:

1.非连续修整,其中使用架空或台式金刚石修整器将形状间歇地插入或横向修整到砂轮中。着装量以英寸或毫米为单位编程。

2.连续修整,有利于大批量生产难加工、难磨材料。连续修整使砂轮始终保持锋利,同时保持复杂的形状。连续修整缓进给磨削使用高架金刚石修整辊在磨削循环期间连续切入修整。修整量以车轮每转一圈的英寸或毫米为单位进行编程。

非连续磨削 (NCD) 缓进给磨削中的砂轮寿命计算

NCD 蠕动进给中的砂轮寿命是可用磨料除以每个零件的修整量。以下是一些代表性的工艺数据来说明 NCD 缓进给磨削计算:

  • 最大限度。轮径:16英寸
  • 分钟。轮径:10.5英寸
  • 可用磨料(径向):(16 – 10.5) / 2 = 2.75 英寸
  • 每部分的着装量(径向):0.006 英寸

车轮寿命为 2.75 / 0.006 = 每个车轮 458 个零件。

连续修磨 (CD) 缓进给磨削中的砂轮寿命计算

CD 缓进给磨削中的砂轮寿命是可用磨料除以每个磨削循环的砂轮磨损。以下是如何计算每个磨削周期的砂轮磨损:

1.轮速
大多数蠕动进给机器都有一个变速电机,以确保砂轮的速度(以每分钟表面英尺数 (sfpm) 为单位)在砂轮的整个生命周期内保持恒定。恒定的 sfpm 对于确保最佳的车轮寿命至关重要。降低 sfpm 将导致每单位磨削时间接合的切削刃减少,从而导致每个颗粒上的负载更高。这导致谷物的脆性增加,导致车轮过早损坏。随着车轮变小,sfpm 保持不变,因此每分钟转数 (rpm) 会增加。修整辊每转进给砂轮一定深度。因此,修整量随着轮子变小而增加。因此,为了计算平均车轮寿命,我们考虑车轮直径一半处的转速:

平均转速 = sfpm / (π/12 × DH)
车轮寿命一半时的车轮直径 (DH)(英寸)= 起始直径。– ((起始直径 – 最小直径) / 2)

2.车轮行程
在 CD 缓进给磨削中,金刚石辊在砂轮开始移动时立即开始修整砂轮。因此,在计算每个周期的修整量时,要考虑车轮进给长度,通常称为车轮行程。随着车轮变小,避免车轮和零件之间碰撞所需的间隙量会减少。大多数机器会自动考虑到这一点。随着轮子变小,轮子的起始位置更靠近工件,这意味着轮子行程减小。因此,使用半衰期车轮直径来计算平均车轮寿命。

三个实体使车轮行驶:

  • 工件磨削长度
  • 全弧接触处的半弦长 (L)
  • 安全长度

为了计算全弧接触处的半弦长,我们需要知道工件的切深 (DOC) 和砂轮的半径 (r)。

我们可以使用从勾股定理导出的基本几何公式,利用 DOC、车轮半径和全接触弧处的半弦长来计算进给长度 (L)。见图:

蠕动进给磨削中进给长度的计算

3.车轮磨损
车轮磨损的计算公式为:

每个磨削周期的砂轮磨损 = 砂轮每转的连续修整量 (CD) × rpm × 砂轮行程 / 工作台速度

4.车轮寿命
现在我们可以计算车轮寿命:

砂轮寿命 = 每个磨削周期的可用磨料 / 砂轮磨损

在哪里…

可用磨料 = (最大砂轮直径 - 砂轮最小直径) / 2

例子
假设具有代表性的 CD 过程的这些数据:

  • 最大限度。轮径:16英寸
  • 分钟。轮径:10.5英寸
  • 轮速:2,500 平方英尺
  • 每转CD量:0.00002英寸
  • 工作台速度:8 ipm
  • 研磨长度:2英寸
  • 安全长度:0.1英寸
  • 切削深度:0.075 英寸

所以:

DH = 16 – ((16 – 10.5) / 2) = 13.25 英寸
r = 13.25 / 2 = 6.625 英寸
x = 6.625 – 0 .075 = 6.55 英寸
L = √(r^2 – x^2) = 0.99 英寸
总行程 = 2 + 0.99 + 0.1 = 3.09 英寸
rpm = (2,500 × 12) / (13.25 × π) = 721
每个磨削周期的砂轮磨损 = (0.00002 × 721 × 3.09) / 8 = 0.00557 英寸
可用磨料 = (16 – 10.5) / 2 = 2.75 英寸
车轮寿命 = 2.75 / 0.00557 = 493 个零件/车轮  

结论

本文介绍了如何在缓进给磨削操作中确定砂轮的寿命。计算砂轮寿命对于预测砂轮使用情况和与磨削过程相关的磨料成本至关重要。为了计算砂轮寿命,必须知道正在使用哪种修整方法。砂轮寿命的计算方法是可用磨料除以砂轮磨损。在连续修整缓进给磨削操作中计算砂轮磨损是复杂的。修整量是在砂轮每转一圈时编程的。砂轮每个循环完成的转数取决于砂轮直径、砂轮速度(以 sfpm 为单位)、磨削长度、切削深度和工作台速度。

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