找到砂轮的“最有效点”
每道磨削工序都有一个“最有效点”。若在最有效点磨削,即速度和进给最优状态,砂轮磨料锋利,表面光洁度良好,不会造成快速磨损,通常可获得更佳磨削效果。若未在最有效点开展作业,则可能发生各种问题:工件烧损、切削工具震颤或砂轮快速磨损等。找到这种最有效点对高效低温磨削极其重要。
在生产型磨削中,机器操作员通常很擅于找到这种最有效点。在一段时间中,机器操作员不断调整进给速率和砂轮速度,以便找到一套可对特定砂轮、工件、冷却液和磨床组合发挥有效作用的参数。
但若给操作员分配新任务会怎么样?例如,操作员将磨削硬质合金端铣刀,分配给他的任务是磨削直径为25毫米的端铣刀,而不是直径为6毫米的常规端铣刀,也就是说,切削深度要大很多。那么,他要怎么做呢?只需再次重复整个调整操作来找到最有效点即可。
是否有优于这种试验性错误方法的更佳方法呢?答案是绝对肯定的!不要从速度和进给方面考虑,而是从研磨度方面考虑。对于直径为6毫米的端铣刀磨削作业,操作员找到了可对砂轮、工件、冷却液和机床组合发挥有效作用的研磨度。现在,他需要为新作业重复这一研磨度。
计算研磨度
研磨度数值按以下公式计算:良好数值
盲人摸象
从这些参数我们可以看到,Joe的砂轮运行速度为18.5米/秒,Hank的 砂轮运行速度为16.5米/秒。本人问Joe对Hank的参数有何看法,他说:“不可能。Hank根本不知道自己在做什么。如果以16.5米/秒的速度运行砂轮,我的砂轮肯定要报废,只有碎片从出口出来。”然后,本人又问Hank有何看法。Hank说:“Joe肯定是疯了。如果以18.5米/秒的速度运行砂轮,我的砂轮会完全变钝,零件也会破裂。”
然后,本人又问他们俩人对砂轮生产厂家的实例研究参数有何看法。他们俩对此都持反对意见。“太荒谬了”,他们说。“33米/每秒的速度简直是太荒唐了。”至少,他们俩对此颇有同感。
但让我们看看研磨度数值。在此,我们看到了17.4、18.1和17.5三个数值。尽管砂轮速度截然不同,但这三个数值非常接近。原因何在?这种砂轮规格适合采用17.5至18.0左右的研磨度。这一研磨度可以通过数种方法来实现-而且确实实现了这一研磨度。包括砂轮生产厂家操作员在内的每位操作员都各自执行了调整作业,达到了近乎相同的研磨度数值。
充分利用研磨度值
因此,在下次运行设备时,一定要计算研磨度值。在一段时间后,建立一个对某项工艺发挥有效作用的研磨度值数据库。一旦获得砂轮最有效点的研磨度值,则要将这一数值记下来。现在,假设零件尺寸更小,而且必须减小切削深度。这没有问题。只需选取可获得相同研磨度数值的进给速率和砂轮速度。由此就能很快找到这个砂轮的最有效点。
本人于2001年首次提出了研磨度概念,并于2007年开始在本人的高强度磨削课程中教授这一概念。在与先前的课程学员交谈时,很多学员都谈到同一件事:“您知道,我们在这一课程中学到并一直应用的知识就是研磨度。每次出现问题时,我们都会检查研磨度数值是否与自己经常使用的数值相符。而且,每次出现问题时,我们的研磨度数值要么太低,要么太高。现在,我们时刻监督我们的研磨度数值。研磨度数值帮助我们成功完成各项作业。”
因此,不要考虑速度和进给速率。请考虑研磨度。
作者简介
Jeffrey Badger博士是磨削专家和独立顾问。在金刚石创新公司(Diamond Innovations)主办下,Jeffrey Badger博士将于10月19日-21日在美国俄亥俄州哥伦布市开设为期三天的高强度磨削课程。他还会参加欧洲机床博览会(EMO)。有关课程详情或EMO参观日程,请浏览网址:www.TheGrindingDoc.com。