【摘要】：為了改善磨削強化層的表面質量,將微量潤滑(簡稱MQL)應用于磨削強化工藝。采用MQL技術對40Cr鋼進行磨削強化試驗,研究了潤滑冷卻工藝,如磨削液供給方式、MQL噴射流量、空氣壓力等對磨削強化層深度、表面顯微硬度和表面粗糙度等的影響。結果表明:在濕磨條件下,工件表面沒有產(chǎn)生強化層;在MQL磨削條件下,獲得的強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磨削強化中,增加MQL噴射流量和空氣壓力均有利于提高強化層的表面硬度和降低表面粗糙度。因此,MQL磨削強化能提高工件表面的質量,改善零部件的使用性能。
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圖片說明： 工件夾具砂輪噴嘴進氣口空氣過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磨削試驗裝置Fig.1MQLgrindingexperimentalequipment頻率發(fā)生器166
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圖片說明： 的表面質量。鑒于此，本文將MQL技術運用到磨削強化中，有助于提高磨削強化層的表面質量，減少磨削強化工件的后續(xù)加工時間，提高生產(chǎn)效率。1試驗1.1試驗條件試驗材料選用經(jīng)去應力退火處理后的40Cr合金鋼，維氏硬度240HV，試樣尺寸為40mm×12mm×20mm。在杭州機床廠生產(chǎn)的MKL7132×8平面磨床上進行MQL磨削強化工藝試驗，MQL磨削試驗裝置如圖1所示。采用陶瓷結合劑的CBN砂輪，用金剛石滾輪對砂輪進行修整，控制砂輪徑向圓跳動在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。為了對比研究潤滑冷卻方式對磨削表面質量的影響，設計干磨（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）三種潤滑冷卻條件下的磨削強化試驗，MQL磨削試驗工藝如表1所示。1.2試樣的檢測工件磨削完成后，采用JB-4C接觸式粗糙度測試儀測量表面粗糙度，每個試樣測量3次取平均值。采用電火花線切割機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維氏顯微硬度計測量強化層的硬度和深度。2試驗結果2.1磨削液供給方式對強化層表面質量的影響在磨削強化中，通常以維氏硬度超過40Cr常規(guī)淬火硬度（509HV）的磨削表面層作為強化層。圖3為不同磨削液供給方式下磨削表面層的顯微硬度�？梢�，在干磨條件下，工件表面強化層深度達到387μm；在MQL條件下，磨削工件表面強化層深度為335μm，略小于干磨；在濕磨條件下，，沒有強化層。根據(jù)磨削強化理論，強化層是由于材料發(fā)生相變形成的，強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】： 湖南大學機械與運載工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51475158) 難加工材料高效精密加工湖南省重點實驗室開放基金項目(E21430)
【分類號】：TG580.6

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本文編號：2514803