1.工件材料
工件材料的硬度等级和应力裂纹主要影响了磨粒的选择,尺寸和砂轮的等级。硬质材料会抵抗磨粒的渗入而使砂轮很快变钝。因此,更加坚硬的工件材料,更多的操作者会选择更软等级的易碎磨粒砂轮。软等级砂轮的磨料磨粒边钝后会掉下来,暴露出新的磨削颗粒。
下面是几种给定材料的磨料选择:
(1)氧化铝或CBN磨料砂轮用于高抗拉强度材料,例如碳钢,合金钢和高速钢。
(2)碳化硅或金刚石磨料砂轮用于低抗拉强度的材料,例如铸铁,软青铜和铝,以及硬质合金。
(3)金刚石砂轮用于非金属材料,例如高密度陶瓷,碳化硼,碳化钙和硼硅酸玻璃。
按照断裂特性可以分为三种碳化铝磨料:
(1)深色、耐用氧化铝(57A)和单晶体氧化铝(32A)用于钢制零件的一般内部磨削。
(2)白色、易碎氧化铝(38A)非常适合特硬钢的干磨削或轻磨削,因为它的冷却和自修整作用。(当磨削压力增大后易碎磨料会断裂,暴露出锋利的切边)
(3)粉色氧化铝(25A)磨削特性与38A很相似并且显示出很好的外形保持特性。
另外,53A是黑色氧化铝和白色氧化铝的混合,其特性界于57A和38A之间
2.操作因素
(1)对硬度为Rc50或更软的材料来说,横进给率起点为:粗切率使用0.00015英寸到0.00010英寸的每工件砂轮旋转的去除率。光洁切除率采用0.00005英寸到0.00003英寸。
(2)对硬度为Rc51或更高的材料来说,横进给率起点为:粗切率使用0.00010英寸到0.00005英寸的每工件砂轮旋转的去除率。光洁切除率采用0.00005英寸到0.00003英寸。
3.磨削量,磨削精度和表面光洁度
按常规,粗糙的磨粒用于高磨削率,因为这样的砂轮通常允许大的磨削量。但是,如果工件材料是硬制钢或一些其它很难渗入的合金,则应该使用略微精细的磨料,由于与工件有更多的磨削点,砂轮会更加快速的进行磨削。
为保持尺寸精度,非磨削砂轮是很重要的。非磨削砂轮有相当小的压力,并且在精密加工时是非常重要的影响因素。在光洁度操作,通常是更好的光洁度需要更加精细的磨料尺寸和冷却磨削砂轮。冷却磨削可以使磨削热产生的变形减小到最少,并且可以快速和一致的生产精密零件。
4.接触面积
与工件的接触面大必须使用相对软等级的砂轮,并具有开式结构以提供充足的磨屑清理空间。
关于砂轮的尺寸,过大的砂轮会有低压力和变钝的问题。过大尺寸的砂轮还会阻止冷却液,导致磨削区域非常低的磨屑去除。相反,一个砂轮如果太小就不能有效率的工作,因为没有足够大的磨削面积,并且由于工作在过大压力下会过度磨损。通常,当砂轮的尺寸磨损至原有尺寸的70%时就需要更换他们了。
5.工件和砂轮的转速以及操作因素
工件相对砂轮旋转越快,更大的力会加在砂轮上,两者软的一者会起作用。相反,当砂轮尺寸增加时,施加在砂轮的力会减小,相对硬的砂轮的起作用。
6.磨削系统刚性
成功的磨削系统需要刚性,选择合适的砂轮轴或主轴是非常必要的。要确定正确的砂轮轴,加工车间必须考虑砂轮磨损。在允许砂轮磨削工件和被修整的前提下选择最短的。
关于砂轮轴的长度与砂轮轴直径的比率,使用尽可能最短的砂轮轴长度和最大的砂轮轴直径。
(1)比率小于3:1会产生可靠的性能和最短的加工时间。
(2)比率界于3:1到6:1通常作为边界选择。
(3)比率大于6:1会导致诸如饶度、锥度、震颤和长的加工时间。