超硬材料网

　　4 讨论

　　依据对磨削工况参数对砂带磨削性能测试结果影响的研究结论，我们尝试对制定砂带磨削性能试验新规程提出一些具体建议，分述于下：

　　4.1 关于恒进给磨削试验模式的讨论

　　恒压力磨削是涂附磨具行业过去普遍使用试验模式，这种模式广泛地被应用在许多场合，例如：材料的摩擦磨损测试、地板表面耐磨性测试、橡胶产品耐磨性测试等。本试验机采用伺服电机驱动滚珠丝杠的传动方式，不仅可做恒压力磨削试验，也为恒进给磨削试验创造了条件，为此在试车过程专门对恒进给磨削进行了探索，先后共进行了12次试验，其中：圆棒试件的恒进给试验11次，圆管试件1次。

　　在恒压力磨削过程中，压力是主控参数，试验机是依据压力传感器的测值来随时调整进给速度的快慢，以保持压力的波动处于设定值规定的范围内。从图4-1可见磨削压力基本是稳定的，而砂带的切除重量随磨削次数的增加呈逐渐下降的趋势。
　　在恒进给磨削过程中，进给速度是主控参数，试验机始终保持进给速度的恒定，当试件的截面是一致时，也就实现了恒切除量磨削的效果。磨削压力在磨削过程只是测试值，不参与控制，但是可作为判断砂带失效的依据。图4-2是一次恒进给磨削的曲线图，从中可见其切除重量是保持恒定的，而磨削压力则随磨削次数的增加逐渐上升，到达某一点后磨削压力的上升迅速加快，说明砂带已磨钝，失去使用价值。
　　表4-1统计了B公司X产品在一个月内先后做的9次恒进给磨削试验的有关数据，表中“切除重量均值”一栏是该试验编号内所有单次切除重量的平均值；“切除量相对差”是该试验编号内所有单次切除重量标准差与平均值的相对偏差。

　　统计表明：

　　1，恒进给磨削过程单次切除量的波动非常小，切除量的相对差基本控制在0.3%以下，足见磨削进行的很稳定。

　　2，切除重量均值的波动也小，以6mm/min的进给速度为例，尽管两次试验间隔一个月，但是切除重量的均值仅差0.01g；再看8mm/min的进给速度，尽管7次试验间隔也是一个月，但是切除重量均值的极差也只是0.2g,7次试验的相对标准差仅为0.6%；说明恒进给磨削试验的再现性也好。

　　3, 速度设定值和切除重量的关联性好，8 mm/min比6 mm/min快了33%，切除重量同样增加了33%；10mm/min时的比值则为67%。
　　我们选择了三次不同进给速度下的恒进给磨削试验数据，试验条件列于表4-2，试验结果列于表4-3。 　　图4-3和图4-4为三次不同进给速度下恒进给磨削试验过程磨削压力和切除重量的变化趋势，供对比分析用。
　　从图4-4中不难发现，在恒进给磨削试验过程中，随着进给速度的提高，单次磨削的金属切除量亦相应增加；从图4-3中可见，随着磨削次数（即磨削时间）的增长，压力随之增长，开始阶段增长相对缓慢，但达到一定时间后，会迅速增加，直至砂带磨削寿命终止，其中进给速度高的，磨削压力出现迅速上升拐点的时间也早。

　　对于B公司X产品，采用10mm/min的进给速度，磨了仅8.3min砂带的磨削能力就已消耗殆尽；而采用6mm/min的进给速度，磨了16.7min后，压力仍保持不变，表明还有很大的磨削潜力，真像是个跑“马拉松”的选手，具有很强的耐久力。

　　恒进给磨削试验模式虽然使用次数还不够多，不过我们已感觉其特点突出，试验数据非常稳定，判断砂带失效的标志明显，也非常适应对砂带磨削加工节拍有要求的砂带性能测试需要，应该是值得推荐应用的一种试验模式。

　　4.2 关于圆管试件的讨论

　　以圆形钢管作为砂带磨削试验的试件早在1987年从德国进口的砂带磨削试验机上就开始应用，但是在以后并未得到广泛应用，业内主要采用的是圆棒形试件。可能与下列两个原因有关：一是钢管的费用要比棒料高；二是钢管试件比钢棒试件重，使每次磨削后为称重装卸试件的劳动强度加大。

　　由于圆管试件具有独有的特点，因此本试验机在设计时考虑了两种试件的应用可能。为此我们也对圆管试件的磨削进行了一定尝试。试验中采用的圆筒试件材质为45#钢，规格为φ120/100×150mm。先后做了4次圆管的恒压力磨削试验和1次圆管的恒进给磨削试验。表4-4是采取恒压力磨削的试验条件；表4-5为圆管恒压力试验结果；图4-5为圆管恒压力磨削切除重量的变化趋势。 　　试验表明：

　　1、圆筒磨削与圆棒磨削相似，磨削过程砂带磨削性能的表现也呈现初始期、稳定期和下降期三个阶段；在初始期和稳定期磨削压力高，切除能力也高，从表4-5中的标准切除率对比可见一斑。

　　2、磨削压力高的下降期出现较早；特别是在100N和80N两次试验中均出现因瞬间压力超过保护设限而自动退出磨削，未能完成预定磨削次数的情况，100N发生在第21次，80N发生在第27次，唯有60N完成了全部磨削试验。所以60N的标准切除率虽然最低，但其总切除量却最多。这提示我们应注意圆管磨削时砂带与试件接触的宽度只有1cm左右，而圆棒为3cm，因此单位宽度上的磨削压力远比同样压力下的圆棒磨削为大；在本次试车中圆棒恒压力磨削所施加的最大压力为150N，也就相当于50N/cm的线压力。

　　3、圆管恒压力磨削过程压力波动情况要比圆棒为大，分析认为一是热轧钢管的壁厚均匀度较差，国家标准对普通钢管壁厚的公差范围规定是+15% / -12.5%，可见是产生沿圆周磨削过程引起压力波动的原因之一，为此今后圆管必须加工内外圆后才能进行磨削试验；二是要设计专门适用于圆管磨削的压力控制程序，如今使用圆棒磨削的压力控制程序来磨圆管是不合适的。

　　4、圆管磨削过程，试件温升很小，基本不需施加冷却，这与圆管磨削时试件表面自行冷却条件良好有关，也是相对于圆棒磨削的突出特点之一。

　　5、由于圆管试件单位长度上的质量要大出圆棒数倍，因此试验过程可减少更换和重装试件的次数，使操作简便了不少，也减少了因重装试件而产生的切除重量计算误差。

　　6、 对本试验所使用的B公司X产品而言，圆管磨削合适的磨削压力是60N。