【摘要】：為了改善磨削強(qiáng)化層的表面質(zhì)量,將微量潤(rùn)滑(簡(jiǎn)稱MQL)應(yīng)用于磨削強(qiáng)化工藝。采用MQL技術(shù)對(duì)40Cr鋼進(jìn)行磨削強(qiáng)化試驗(yàn),研究了潤(rùn)滑冷卻工藝,如磨削液供給方式、MQL噴射流量、空氣壓力等對(duì)磨削強(qiáng)化層深度、表面顯微硬度和表面粗糙度等的影響。結(jié)果表明:在濕磨條件下,工件表面沒(méi)有產(chǎn)生強(qiáng)化層;在MQL磨削條件下,獲得的強(qiáng)化層深度略低于干磨,但表面顯微硬度較干磨有所提高,且MQL下工件表面的粗糙度低于干磨;在MQL磨削強(qiáng)化中,增加MQL噴射流量和空氣壓力均有利于提高強(qiáng)化層的表面硬度和降低表面粗糙度。因此,MQL磨削強(qiáng)化能提高工件表面的質(zhì)量,改善零部件的使用性能。
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圖片說(shuō)明： 工件夾具砂輪噴嘴進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器精密柱塞泵油杯箱體氣壓表雙層管噴嘴050100150200250300350400450500800700600500400300200維氏硬度（HV）距表面層的距離d/μm干磨MOL削磨濕磨圖3不同磨削液供給方式下磨削表面層的顯微硬度(MQL的空氣壓力Pa=0.6MPa，噴射流量Ql=240ml/h)Fig.3Microhardnessofgrindingsurfacelayeratdifferentgrindingfluidsupplymodes(MQLairpressurePa=0.6MPaandflowrateQl=240ml/h)圖2霧化裝置Fig.2Atomizationdevice圖1MQL磨削試驗(yàn)裝置Fig.1MQLgrindingexperimentalequipment頻率發(fā)生器166
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圖片說(shuō)明： 的表面質(zhì)量。鑒于此，本文將MQL技術(shù)運(yùn)用到磨削強(qiáng)化中，有助于提高磨削強(qiáng)化層的表面質(zhì)量，減少磨削強(qiáng)化工件的后續(xù)加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。1試驗(yàn)1.1試驗(yàn)條件試驗(yàn)材料選用經(jīng)去應(yīng)力退火處理后的40Cr合金鋼，維氏硬度240HV，試樣尺寸為40mm×12mm×20mm。在杭州機(jī)床廠生產(chǎn)的MKL7132×8平面磨床上進(jìn)行MQL磨削強(qiáng)化工藝試驗(yàn)，MQL磨削試驗(yàn)裝置如圖1所示。采用陶瓷結(jié)合劑的CBN砂輪，用金剛石滾輪對(duì)砂輪進(jìn)行修整，控制砂輪徑向圓跳動(dòng)在5μm內(nèi)，采用油石修銳。采用上海曼斯公司生產(chǎn)的Accu-lube霧化裝置進(jìn)行MQL參數(shù)調(diào)整，如圖2所示。霧化噴嘴孔徑D為1.2mm，靶距d為75mm。為了對(duì)比研究潤(rùn)滑冷卻方式對(duì)磨削表面質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)干磨（磨削液流量和空氣壓力均為0）、MQL磨削和濕磨（磨削液流量為120L/min）三種潤(rùn)滑冷卻條件下的磨削強(qiáng)化試驗(yàn)，MQL磨削試驗(yàn)工藝如表1所示。1.2試樣的檢測(cè)工件磨削完成后，采用JB-4C接觸式粗糙度測(cè)試儀測(cè)量表面粗糙度，每個(gè)試樣測(cè)量3次取平均值。采用電火花線切割機(jī)沿垂直于磨削方向剖開試件，并在靠近磨削表面方向截取尺寸5mm×4mm的試樣，鑲嵌打磨拋光，用HV-1000維氏顯微硬度計(jì)測(cè)量強(qiáng)化層的硬度和深度。2試驗(yàn)結(jié)果2.1磨削液供給方式對(duì)強(qiáng)化層表面質(zhì)量的影響在磨削強(qiáng)化中，通常以維氏硬度超過(guò)40Cr常規(guī)淬火硬度（509HV）的磨削表面層作為強(qiáng)化層。圖3為不同磨削液供給方式下磨削表面層的顯微硬度�？梢�(jiàn)，在干磨條件下，工件表面強(qiáng)化層深度達(dá)到387μm；在MQL條件下，磨削工件表面強(qiáng)化層深度為335μm，略小于干磨；在濕磨條件下，，沒(méi)有強(qiáng)化層。根據(jù)磨削強(qiáng)化理論，強(qiáng)化層是由于材料發(fā)生相變形成的，強(qiáng)化層的深度主要由磨削區(qū)的熱量、奧氏體相變溫度Ac3和冷卻速度決定[11-12]。磨削區(qū)的熱量越多，?
【作者單位】： 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51475158) 難加工材料高效精密加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(E21430)
【分類號(hào)】：TG580.6

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本文編號(hào)：2514803