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導(dǎo)語(yǔ)
難磨削材料，是指在磨削加工時(shí)，磨削加工性差的材料。深圳西斯特結(jié)合多年的磨削系統(tǒng)深耕經(jīng)驗(yàn)，在此給大家分享如何根據(jù)難磨削材料的不同特點(diǎn)找出具體的加工方法，通過(guò)改善砂輪和切削用量等工藝要素，優(yōu)化磨削條件，克服磨削過(guò)程中的不良現(xiàn)象，從而取得更好的磨削效果。
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難磨削材料的區(qū)分
按材料含合金元素區(qū)分
材料中含有Cr、Ni、W、Mo、Mn、Ti、Al、Co、V等元素，提高了材料的強(qiáng)度、韌性、塑性和耐熱性，降低了材料的導(dǎo)熱性，磨削就相對(duì)困難。
按磨削比來(lái)區(qū)分
磨削比G（磨去材料的體積與砂輪磨耗的體積之比）大的材料易磨削，反之難磨削。磨削比G小的材料，在磨削過(guò)程中砂輪磨損脫?？欤ハ髁Υ?，磨削溫度高，易產(chǎn)生振動(dòng)、燒傷和磨削裂紋，磨削效率低。
按材料的物理和力學(xué)性能區(qū)分
工件材料的塑性和韌性高，硬度和熱導(dǎo)率低，磨屑容易粘附在砂輪表面上，堵塞砂輪氣孔，使砂輪失去磨削能力，造成磨削力大和磨削溫度高，從而產(chǎn)生磨削缺陷。這些不良現(xiàn)象極易在磨削銅、鋁、純鐵、高釩高速鋼、高溫合金、鈦合金和不銹鋼時(shí)發(fā)生。
按磨削后工件表面質(zhì)量來(lái)區(qū)分
有的工件材料在磨削時(shí)易產(chǎn)生燒傷和裂紋，工件被脫粒下來(lái)的磨粒劃傷，表面粗糙度值大，難以達(dá)到工件質(zhì)量要求，這些材料也難于磨削。
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難磨削材料的失效特點(diǎn)
工件燒傷
在磨削韌性大、熱導(dǎo)率低的材料時(shí)，加之砂輪硬度等特性選擇不當(dāng)、砂輪太鈍和沒(méi)有及時(shí)修整、磨削深度過(guò)大和磨削液供給不足或沒(méi)有澆注在磨削區(qū)時(shí)，磨削區(qū)的溫度高達(dá)1000℃以上，不易傳出去，就會(huì)產(chǎn)生磨削燒傷。在磨削高溫合金和不銹鋼時(shí)最為突出。
砂輪堵塞
這種現(xiàn)象在磨削塑性高、硬度低的材料時(shí)發(fā)生。磨削時(shí)，砂輪氣孔和磨粒的切削刃被磨下的磨屑粘糊住，又不能去除，砂輪表面上形成一層粘糊狀化合物，使砂輪在很短的時(shí)間失去磨削能力，使磨削條件惡化。在磨削銅、鋁、不銹鋼、鈦合金和高溫合金時(shí)最為突出。
加工效率低
在磨削韌性大、強(qiáng)度高的工件材料時(shí)，切屑不易切斷分離，磨削力大，造成砂輪磨損和脫粒嚴(yán)重。如用剛玉類磨料的砂輪磨削高釩高速鋼、高溫合金、硬質(zhì)合金和加工硬化嚴(yán)重的材料時(shí)，只見(jiàn)砂輪磨損脫粒，不見(jiàn)工件材料去除。
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解決難磨材料磨削的途徑方法
合理選擇砂輪
選擇砂輪就是選擇砂輪特性，包括砂輪的磨料、硬度、結(jié)合劑、粒度和組織，及超硬磨料（人造金剛石和立方氮化硼CBN）的濃度，這是解決難磨削材料磨削問(wèn)題的主要途徑。
// 選擇合適的磨料
采用鋯剛玉磨削奧氏體不銹鋼，不僅效率高，也不易產(chǎn)生燒傷。采用單晶剛玉磨削普通和高釩高速鋼、不銹鋼和高溫合金，其效果也較好。采用CBN 磨料的砂輪磨高釩高速鋼的效果最好。采用綠碳化硅磨鈦合金效果也很好。有時(shí)為了解決某種難磨材料的磨削，采用幾種磨料按不同比例混合制成的砂輪，其效果比單一磨料都好。
//選擇合適的砂輪粒度
砂輪粒度不僅與磨削后工件表面粗糙度值有直接關(guān)系，也和磨削效率、磨削后工件的缺陷可能性有關(guān)系。磨削難磨削材料時(shí)，在保證工件質(zhì)量的前提下， 應(yīng)盡量選用粗粒度的砂輪。
// 選擇合適的砂輪硬度、組織或濃度
磨削難磨削材料時(shí)，應(yīng)選用砂輪硬度偏低和組織疏松一些的普通砂輪或濃度較低一點(diǎn)的超硬砂輪，有利于磨鈍的磨粒脫落，使鋒利的磨粒參加切削，從而避免燒傷、堵塞和粘附。
合理選擇加工工藝及參數(shù)
//選擇合適的砂輪線速度
高速磨削對(duì)解決某些難磨材料有很好的效果。如當(dāng)砂輪速度從35m/s提高至55m/s磨削不銹鋼時(shí)，生產(chǎn)效率提高1倍以上，工件光潔度提高1～2小級(jí)，砂輪耐用度提高近1倍。以60m/s磨削高溫合金等材料時(shí)，金屬切除總量比40m/s提高60%，磨削比提高近1倍。但在磨削鈦合金時(shí)，就不能用高速磨削，而應(yīng)該用更低的磨削速度。此外，在選用砂輪磨削速度時(shí)，還應(yīng)考慮工件材料對(duì)磨削熱的敏感性，易燒傷和易產(chǎn)生磨削裂紋的工件材料，不宜用高速磨削。
//選擇合適的磨削進(jìn)給量
進(jìn)給量的大小對(duì)砂輪耐用度有明顯的影響。通常對(duì)難磨材料應(yīng)選用較小的磨削進(jìn)給量，例如用乳化液作磨削液，用綠色碳化硅砂輪磨削鈦合金時(shí)，采用較小的磨削進(jìn)給量，可以達(dá)到較高的磨削比和較大的金屬切除量。但是在另外一些情況下，卻采用較大的磨削進(jìn)給量，例如磨削速度在50m/s縱磨淬火球墨鑄鐵時(shí)，每次進(jìn)給量達(dá)0.1mm。當(dāng)每次給量減至0.01～0.02mm時(shí)，砂輪反而易被堵塞，加速砂輪鈍化。
//選擇合適的磨削液
針對(duì)不同的難磨削材料，選用不同的磨削液，也是改善材料磨削加工性的重要途徑之一。如磨削鐵、鎳、鉻基的高溫合金和鈦合金時(shí)，用乳化液作為冷卻液時(shí)，不管用什么磨料的砂輪，磨削比G＜2。但用磨削油作為冷卻液磨削時(shí)，不管用何種砂輪其效果都顯著提高。
// 選擇合適的磨削工藝方式
當(dāng)普通砂輪磨削方式難以解決難磨材料的磨削問(wèn)題時(shí)，也可以采用以下其他的磨削工藝方式。
? 砂帶磨削：原理是砂帶這一特殊形式的涂附磨具，借助于張緊機(jī)構(gòu)使之張緊，和驅(qū)動(dòng)使之高速運(yùn)動(dòng)，并在一定作用下，使砂帶與工件表面接觸以實(shí)現(xiàn)磨削加工的整個(gè)過(guò)程。砂帶磨削時(shí)的磨削熱量少，工件不會(huì)燒傷，磨削后工件表面的殘余應(yīng)力小，生產(chǎn)效率高。采用砂帶磨削可解決許多難磨材料的磨削。
? 電化學(xué)磨削：電解磨削是電化學(xué)磨削的主要形式，它主要是靠電化學(xué)作用去除余量，因此在磨削難磨材料中常遇到的砂輪粘屑、磨損過(guò)快、工件燒傷等問(wèn)題可以得到解決。但是由于電化學(xué)磨削要采用電解液等介質(zhì)，因此機(jī)床防護(hù)較麻煩，勞動(dòng)保護(hù)條件較差，同時(shí)磨削精度和生產(chǎn)效率方面也存在一些問(wèn)題。? 電火花磨削：它是靠電火花釋放的能量將金屬熔融后而被去除，從本質(zhì)來(lái)說(shuō)，這種方法可以加工任何導(dǎo)電材料，目前多應(yīng)用于模具及小孔磨削。
結(jié)語(yǔ)
在磨削難磨材料時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種類型的失效現(xiàn)象。根據(jù)分析材料的性能和磨削特點(diǎn)，通過(guò)合理選擇砂輪、磨削工藝參數(shù)、磨削液及工藝方法，能有效的解決難磨材料的磨削難度，獲得好的磨削效果。這個(gè)就是深圳西斯特科技成立至今一直秉持的“提供整體的磨削系統(tǒng)解決方案，讓磨削變得更簡(jiǎn)單”理念。