3 關(guān)于磨削試驗(yàn)工況參數(shù)對測試結(jié)果影響的研究

　　眾所周知我們涂附磨具行業(yè)大家至今還在普遍沿用早在上個(gè)世紀(jì)80年代就已制定，1999年完成修訂的JB/T 10155-1999《砂布砂紙磨削性能試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)和圓盤式砂紙磨削性能試驗(yàn)機(jī)來測試砂帶的磨削性能。這對于實(shí)際工作時(shí)磨削線速度高達(dá)20—30m/s和強(qiáng)切削負(fù)荷的砂帶產(chǎn)品來說，實(shí)在是非常不適用。盡快制定適用于機(jī)械打磨的砂帶磨削性能測試方法已成為行業(yè)內(nèi)的一致呼聲。因此借試驗(yàn)機(jī)試車的機(jī)會，以B公司的X產(chǎn)品為檢測對象進(jìn)行了一系列不同磨削條件的試驗(yàn)，以期取得一些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為制定砂帶磨削性能測試新規(guī)程提供參考和依據(jù)。

　3.1 不同磨削壓力對砂帶磨削性能的影響

　　試驗(yàn)共進(jìn)行了三次，分別測試了100N、150N和180N三種不同磨削壓力下的磨削性能，其他試驗(yàn)條件如表3-1：
　　三個(gè)試驗(yàn)?zāi)ハ髑谐亓康内厔輬D如圖3-1.

　　圖3-1表明，磨削壓力越高，在最初階段砂帶的磨削切除量也高；但隨著磨削的進(jìn)行，磨削壓力高，切除量下降的也越快。單次磨削切除量由首次的36.36g下降到第20次磨削的6.88g，切除量僅為第一次的19%，基本失去了使用價(jià)值，因此在180N壓力下的總切除量也是三次試驗(yàn)中最低的一次，整個(gè)磨削過程磨削能力沒有相對穩(wěn)定的區(qū)域。而當(dāng)磨削壓力為100N時(shí)，盡管第一次的切除量為23.20g，是180N首次切除量的64%，可是磨削能力下降平緩，到第50次磨削的切除量仍為7.97g，是首次切除量的34%，而且總切除量達(dá)719.37g,是三次試驗(yàn)中最大的。

　　可見磨削壓力對砂帶磨削性能的影響十分顯著；不同砂帶應(yīng)該有自己最適合的磨削壓力，過小的壓力無法得到理想的磨削效率，但過大的磨削壓力既得不到穩(wěn)定的磨削性能，也會造成砂帶的過早損壞?？磥韺公司X產(chǎn)品的合適磨削壓力是在100-150N范圍內(nèi)。
 　　三個(gè)試驗(yàn)?zāi)ハ鲏毫颓谐亓康内厔輬D如圖3-2，它表明：

　　1、在恒進(jìn)給磨削中，隨著工進(jìn)速度的提高，單次金屬切除量亦相應(yīng)增加；磨削壓力則隨著磨削次數(shù)的增加亦逐漸增加。工進(jìn)速度高的磨削壓力增加較快。在達(dá)到一定磨削次數(shù)后，磨削壓力出現(xiàn)迅速增加的趨勢，磨削溫度也急劇上升，工件出現(xiàn)燒傷，甚至?xí)鹕皫嗔选?br />
　　2、工進(jìn)速度為6mm/min時(shí)，恒定切除量的穩(wěn)定磨削區(qū)間長，整個(gè)試驗(yàn)過程磨削壓力也十分平穩(wěn)，未出現(xiàn)壓力變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，表明這種工況下，砂帶的使用壽命會很長；在一定的時(shí)間里，金屬切除量能保持恒定，而壓力的增長緩慢，這樣的磨削區(qū)域在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該是磨削的理想?yún)^(qū)。相反，工進(jìn)速度最高的10mm/min試驗(yàn)，能保持恒定切除量的磨削時(shí)間很短，在第19次磨削就開始出現(xiàn)磨削壓力急劇上升的趨勢，到第25次磨削壓力已增大到第19次的3倍，失去了使用價(jià)值；雖然其標(biāo)準(zhǔn)切除率高，而總切除量是三次中最低的。

　　3、可見工進(jìn)速度在恒進(jìn)給磨削試驗(yàn)中對砂帶磨削性能的影響十分顯著；不同砂帶應(yīng)該有自己最適合的工進(jìn)速度，過低的速度無法得到理想的磨削效率，但過高的速度既得不到穩(wěn)定的磨削性能，也會造成砂帶的過早損壞?？磥韺τ贐公司X產(chǎn)品，采用6-8mm/min的工進(jìn)速度是比較合適的。 　　3.3 不同砂帶線速度對砂帶磨削性能的影響

　　試驗(yàn)共進(jìn)行了二次，分別測試了25m/s和35m/s二種不同線速度下的恒壓力磨削性能，其他試驗(yàn)條件如表3-5：
　　二個(gè)試驗(yàn)切除重量的趨勢圖如圖3-3，它表明：

　　1，高的砂帶線速度，在磨削初始階段的金屬切除量要高于低的砂帶線速度，但隨著磨削次數(shù)的增加，切除能力下降很快。圖示35m/s在第9次磨削后的單次切除量迅速降低，明顯低于25m/s的切除量；到第26次磨削，單次切除量已下降到低于6g的水平。而25m/s直到第50次的切除量仍在8g以上?？偳谐扛潜?5m/s高出60%。

　　2，初步分析認(rèn)為線速度高，磨削的滑擦作用顯著，耕犁作用減弱，致使磨粒的磨損加快，切削能力減小。此外線速度的高低也關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)參與磨削的磨粒數(shù)量，速度低參與的磨粒就少，這同樣不利磨削效率的提高。

　　3，試驗(yàn)表明：不同類型的砂帶應(yīng)該有自己合適的砂帶線速度，對于B公司X產(chǎn)品采取25m/s是合適的。 　　3.4 不同試件轉(zhuǎn)速對砂帶磨削性能的影響

　　試驗(yàn)共進(jìn)行了二次，分別測試了25r/min和35r/min二種不同試件轉(zhuǎn)速下的恒壓力磨削性能，其他試驗(yàn)條件如表3-7： 　　二個(gè)試驗(yàn)切除重量的趨勢圖如圖3-4，它表明：

　　高的試件轉(zhuǎn)速確實(shí)促進(jìn)了總切除量的增加，與理論分析一致，因?yàn)樵嚰D(zhuǎn)速增加將提高工件圓周進(jìn)給速度，有利增加單位時(shí)間內(nèi)磨削的表面積；但是試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：速度提高了40%，而總切除量只增加了8%，估計(jì)是由于高的圓周速度會減少砂帶的耕犁作用，反而會影響磨削性能的下降。因此在上述兩種因素的綜合影響下，提高試件轉(zhuǎn)速對提高磨削效率的作用并不顯著。 　　對于B公司X產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果表明35r/min的轉(zhuǎn)速比25r/min的磨削性能有一些提高，可以采用。

　　3.5 冷卻措施對砂帶磨削性能的影響

　　本試驗(yàn)機(jī)沒有設(shè)置磨削冷卻的措施，但通過試車發(fā)現(xiàn)磨削冷卻十分重要，否則會造成試件的嚴(yán)重?zé)齻?，并影響砂帶磨削性能的發(fā)揮。為研究冷卻措施對磨削性能的影響，特選取了兩次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，其中一次磨削時(shí)間為60s，未采取冷卻；另一次磨削時(shí)間為20s，同時(shí)采用壓縮空氣噴吹冷卻。其他試驗(yàn)條件如表3-9：
　　圖3-6為無冷卻磨削的實(shí)況；圖3-7為有冷卻磨削的實(shí)況。從圖3-6中可見磨削過程試件表面已變藍(lán)，表明溫度已超過300°C，灼傷嚴(yán)重。而圖3-7所示試件表面正常。
　　圖3-8為縮短磨削時(shí)間，增加噴氣冷卻后試件表面磨前、磨后的各次溫度情況，說明采取的措施是有效的。無冷卻措施時(shí)，由于溫度升高的很快，使砂帶的磨削能力下降也很快，磨削12min后，1min的切除量就已下降到6g左右，15min后僅為3g。當(dāng)采取縮短磨削時(shí)間，增加噴氣冷卻后，磨削16min后，20s的切除量仍高于9g；充分說明冷卻對磨削試驗(yàn)的重要性。從總切除量的對比也可說明冷卻的重要，有冷卻要比無冷卻高出81%。 　　但由于采用壓縮空氣噴吹冷卻，加大了壓縮空氣的用量，使空氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間大大延長，容易損傷壓縮機(jī)；同時(shí)產(chǎn)生的噪聲也大。后來我們試驗(yàn)采取了試件蘸水冷卻的方法，見圖3-9，試棒在旋轉(zhuǎn)過程不斷將熱量傳給了下面浸在水槽中的海綿狀軟墊，達(dá)到了使試件冷卻的目的，此法效果比風(fēng)冷好。而且磨削過程砂帶不直接接觸水，也有利于適用不耐水的砂帶。目前此法的裝置還很簡陋，只是用于嘗試性試驗(yàn)，有待進(jìn)一步完善。（未完）