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如何判断表面烧伤是由磨削用量选择不当引起的?

要判断表面烧伤是否由磨削用量选择不当引起,可以从以下几个方面进行分析:


观察烧伤特征

烧伤颜色:因磨削用量不当导致的烧伤,工件表面通常会出现不同程度的变色。如轻度烧伤可能呈现淡黄色,随着烧伤程度加重,颜色会逐渐变为棕色、紫色甚至黑色。这是因为磨削用量过大,产生的热量使工件表面温度急剧升高,导致金属发生氧化,不同的温度对应着不同的氧化层颜色。

烧伤分布:磨削用量不当引起的烧伤一般较为均匀地分布在磨削表面。因为在整个磨削过程中,若磨削用量一直处于不合适的状态,砂轮与工件表面的摩擦和发热情况较为一致,所以烧伤会相对均匀地出现。例如,在平面磨削中,如果进给量过大,整个磨削平面都可能出现烧伤痕迹;在圆柱面磨削时,烧伤可能会沿圆周方向均匀分布。


分析加工参数

对比常规参数:将当前的磨削用量与该工件材料和砂轮组合的常规推荐用量进行对比。如果发现磨削速度明显高于推荐值,或者进给量过大,就有可能是导致表面烧伤的原因。例如,对于磨削普通碳钢材料,正常的磨削速度一般在 30 - 35m/s,若实际使用速度达到 40m/s 以上,且出现了表面烧伤现象,那么磨削速度过高很可能是烧伤的诱因。

考虑参数变化影响:分析磨削用量的变化对磨削力和磨削热的影响。当磨削速度增加时,砂轮与工件表面的摩擦加剧,产生的热量会大幅增加;进给量过大,则会使砂轮每转一圈切除的材料增多,磨削力增大,进而也会导致磨削热增加。如果在调整这些参数后出现了表面烧伤,而之前加工正常,那么可以初步判断是磨削用量选择不当引起的。


检查加工过程

观察火花情况:在磨削过程中,观察砂轮与工件接触处产生的火花。若火花呈现出明亮且细长的形态,并且数量较多,说明磨削热较大,可能是磨削用量不合适。正常情况下,火花应该是短而稀疏的。例如,当进给量过大时,会有更多的材料被快速切除,产生大量高温的切屑,这些切屑在空气中氧化燃烧,形成明亮且多的火花。

感受机床振动:磨削用量不当可能导致机床振动加剧。如果在加工过程中感觉到机床有明显的振动,且这种振动在调整磨削用量后有所变化,同时工件表面出现烧伤,那么说明磨削用量可能是导致烧伤和振动的原因。因为过大的磨削力会使机床承受更大的负荷,从而引发振动,而振动又会进一步加剧磨削热的产生,导致表面烧伤。


排除其他因素

检查砂轮状态:确保砂轮没有出现钝化、堵塞或不平衡等问题。因为砂轮钝化后,其切削能力下降,会使磨削力和磨削热增加,也可能导致表面烧伤,但这与磨削用量无关。可以通过观察砂轮表面的磨损情况、检查砂轮的修整频率以及进行砂轮平衡测试来排除这些因素。

确认工件材料和装夹:检查工件材料的硬度、组织是否均匀,装夹是否牢固。工件材料不均匀或装夹不牢固也可能引起局部过热和烧伤,但这并非由磨削用量选择不当造成。例如,若工件材料内部存在硬质点,砂轮在磨削到该部位时会受到较大阻力,产生局部高温;工件装夹不牢,在磨削过程中发生位移或振动,也会导致表面烧伤。通过对工件材料进行检验和重新装夹工件,可以排除这些因素的影响。


通过以上综合分析,如果烧伤特征与磨削用量不当的表现相符,加工参数超出常规范围且对磨削热和磨削力有明显影响,加工过程中出现相应的异常情况,同时排除了其他可能导致烧伤的因素,那么就可以较为准确地判断表面烧伤是由磨削用量选择不当引起的。


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