淺談拋光工件時表面燒傷問題

　　在平面拋光機加工的時候，由于磨粒的主要作用是起到切削、刻劃與滑擦的作用，在大多數(shù)的磨粒是進行切削，并且能夠在高的拋光速度下，使工件表面具有很高的溫度，在比較高的溫度作用下，會使工件表面的金相組織出現(xiàn)很大的變化，從而是工件表面硬度出現(xiàn)變化，終影響工件的使用性能。

　　同時由于工件表面會呈現(xiàn)氧化膜的顏色，出現(xiàn)拋光加工燒傷的實質(zhì)是工件表面層的材料組織發(fā)生變化，主要是由于加工區(qū)溫度過高所引起的，工件表面達到一定溫度的時候，就容易產(chǎn)生燒傷問題。

　　在拋光加工中，如果不使用拋光液進行冷卻，工件表面層的硬度就會出現(xiàn)急劇的下降，工件表層硬度出現(xiàn)退火，使用拋光液急冷的條件下，工件表面會出現(xiàn)淬火燒傷，在拋光加工中，工件表面層溫度超過一定范圍，會出現(xiàn)淬火燒傷。

　　出現(xiàn)拋光燒傷的主要原因有拋光的溫度高，燒傷主要是與溫度有很大關(guān)系，對于很多會影響工件的溫度的因素，在一定程度上都有燒傷的影響，如果傳熱性能比較 差的工件在進行燒傷的時候是比較容易出現(xiàn)燒傷的，出現(xiàn)燒傷與砂輪也會有影響，砂輪硬度高的話，自銳性不好，會出現(xiàn)燒傷，就需要使用軟砂輪減輕燒傷，如果是 使用粗砂輪是不容易出現(xiàn)燒傷的，如果是改善受熱時間，改善散熱條件，對關(guān)鍵出現(xiàn)燒傷有一定效果。拋光液出現(xiàn)充分冷卻之后對防止燒傷和裂紋是很有利的。

　　工件表面出現(xiàn)燒傷進行檢測的基本原理

　　工件出現(xiàn)燒傷使用聲發(fā)射進行檢測燒傷的是一種固體工件材料由于結(jié)構(gòu)變化而出現(xiàn)的彈性波。

　　拋光加工中，其信號主要是來源于工件材料、砂輪以及拋光設(shè)備傳動中出現(xiàn)的摩擦以及磨損現(xiàn)象，主要取決于工件材料在拋光加工中所出現(xiàn)的彈塑性變形，以及工件材料在拋光加工中出現(xiàn)的內(nèi)部組織變化，產(chǎn)生砂輪聲發(fā)射源主要有磨粒出現(xiàn)磨耗，磨粒出現(xiàn)破碎以及結(jié)合劑出現(xiàn)破碎情況。

　　在平面拋光設(shè)備上安裝信號傳感器，它主要是輸出電信號，存儲數(shù)據(jù)回放輸入，得到相應(yīng)的功率譜。通過拋光燒傷顏色的變化過程中聲發(fā)射的信號功率譜分析可以 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)拋光燒傷沒有出現(xiàn)燒傷發(fā)生的時候，會隨著磨粒的變鈍，砂輪出現(xiàn)的堵塞使燒傷發(fā)生，能量密度降低，砂輪與工件在接觸的時候，主要是取決于拋光燒傷， 主要是利用這種對應(yīng)關(guān)系實現(xiàn)燒傷的在線監(jiān)測。

　　拋光時工件表面燒傷的預(yù)防

　　拋光加工是一種重要的加工工藝，它被廣泛應(yīng)用于高精度和高粗糙度工件的生產(chǎn)過程中，與其他加工工藝相比，拋光加工切莫除單位體積材料時需要非常高的能量 輸入，這些能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱量集中在拋光區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致拋光區(qū)的溫度升高。拋光時切削層較薄，拋光速度高，磨粒經(jīng)過切削區(qū)的時間極短，熱量來不及向工件深 處傳遞而聚集在工件表面層里形成局部高溫，導(dǎo)致拋光點的瞬時高溫變化可達1000℃左右，被磨工件表層發(fā)生不均勻的現(xiàn)象。當(dāng)拋光溫度較高時，會使零件表層 金相組織發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)拋光燒傷。拋光燒傷時拋光表面呈現(xiàn)黃色或黑色。

　　產(chǎn)生拋光燒傷的原因

　　工件表面燒傷主要由于拋光溫度太高引起的，造成拋光過熱的原因主要有以下一些原因：A 砂輪選的太硬，磨鈍了的磨粒不能及時脫落因而產(chǎn)生大量拋光熱，造成工件燒傷;砂輪粒度號太大(磨粒太小)，組織太緊，容易引起砂輪堵塞，產(chǎn)生大量的拋光熱引起燒傷;沒有經(jīng)常修整砂輪，砂輪太鈍，也易引起表面燒傷。B 拋光用量太大，特別是拋光深度太大，磨床工作臺縱向進給速度太慢，進給量太大引起砂輪對工件表面滑擦劇烈，產(chǎn)生很高的溫度，引起被磨表面燒傷。C 工件材料的燒傷敏感度商。材料的碳或合金含量越高，導(dǎo)熱性越差，因此在同一條件下，容易產(chǎn)生表面燒傷;含碳量相同的材料，淬火硬度越高，越易產(chǎn)生表面燒傷。D 冷卻不充分，使拋光熱不能及時的付出，引起溫度很高而產(chǎn)生燒傷。

　　表面燒傷對工件表面質(zhì)量的影響

　　拋光表面所呈現(xiàn)的顏色是由于拋光熱使工件表面產(chǎn)生氧化膜所反映的干涉現(xiàn)象，即相當(dāng)于所謂回火顏色。拋光燒傷使淬火件表面發(fā)生軟化現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響工件的耐磨性和使用壽命。

　　拋光燒傷的預(yù)防：

　　拋光時產(chǎn)生表面燒傷的原因很多，為了避免表面燒傷的現(xiàn)象，主要應(yīng)采取以下兩方面措施：

　　A 減少拋光熱的產(chǎn)生。減小徑向進給量，一般在生產(chǎn)中常采用在開始時采用較大的進給量，在后面                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        幾次進刀采用較小的進給量，減少拋光深度;選用粒度號小、硬度 軟、組織疏松的砂輪，甚至采用大氣孔砂輪，經(jīng)常保持砂輪在鋒利條件下拋光，并選擇適宜的潤滑性能較好的切削液，以減少磨粒與工件間的摩擦。減少砂輪與工件 的接觸面(如在端面磨時將砂輪略微傾斜一個很小的角度，一般偏斜0.5~1度)。采用浸滲砂輪拋光，統(tǒng)籌改善磨粒與切屑及磨粒與加工表面的潤滑作用，減少 熱量的產(chǎn)生。

　　B 加速拋光熱的傳出。除了減小砂輪速度，增大工件速度可以加快熱量傳出外，主要的采取有效的冷卻方法，可采用內(nèi)冷卻、高壓冷卻、噴霧冷卻等。要保持冷卻液的清潔。

　　拋光燒傷產(chǎn)生的原因是由于拋光產(chǎn)生的高溫造成的，例如，砂輪的硬度太高，自礪性不好，容易燒傷;采用較軟的砂輪和粒度較粗的砂輪可以減少燒傷。砂輪的結(jié) 合劑對燒傷亦有影響，樹脂結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑的砂輪因為沙粒可以彈性退讓，要比陶瓷結(jié)合劑的不易燒傷。拋光深度對燒傷影響很大，這是因為增大單個磨粒的拋 光厚度，砂輪與工件的接觸長度增大，使更多的熱量傳給工件。不同的工件的導(dǎo)熱系數(shù)不同，拋光溫度也不同，高碳鋼、合金鋼和耐熱合金導(dǎo)熱性較差，拋光溫度就 高，容易燒傷。選用有效的冷卻潤滑，可以減輕或避免燒傷。