磨床磨削裂纹原因的分析与对策

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磨削裂纹产生的原因及措施

磨削裂纹产生的原因及措施淬火工件磨削加工过程中，磨削部位容易产生浅、细长、肉眼几乎无法辨别的磨削裂纹，常见的磨削裂纹有三种形状：龟裂或网状裂纹、直线状和弧状。

磨削裂纹产生的原因是：1、热处理热处理过程中，淬火温度高，产生过热组织；回火不充分，存在较大的内应力和较多的残余奥氏体；渗碳件渗碳层中的网状碳化物析出严重等，造成工件在后续磨削过程中产生磨削裂纹。

2、冷却磨削过程中，工件表面瞬间温度高达820℃，冷却不充分时，磨削产生的热量会使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后在自身基体的激冷作用下，再次淬火为马氏体，表面层产生附加的组织应力，磨削是交替重复过程，累计的拉应力超过工件表面抗拉强度时，会产生龟裂或网状裂纹。

3、磨削过程中进刀量过大磨削进刀量太大，温度剧烈升高，表层达到约300℃左右，则发生第二次收缩，产生第二种磨削裂纹；与磨削方向基本垂直的、有规则排列条状裂纹。

如果局部严重磨削烧伤出现，则产生弧形裂纹。

4、磨料选择砂轮磨料种类有刚玉、碳化硅、金刚石、氮化硼等，当选择的与工件不匹配时，会产生裂纹。

磨削裂纹的控制措施是：1、正确操作热处理时严格按工艺规程操作；建立磨削加工操作规程，严格控制磨削进刀量，磨削时冷却充分；操作正应注意工作经验的总结。

2、砂轮选择1）尽可能选用锋利的砂轮，切削速度快，磨削效率高，磨削表面不易过热。

2）正确选择砂轮结构和硬度级别，以获得自由磨削效应。

3）陶瓷和金属作粘结剂的砂轮，适用于磨削热较高的场合；树脂粘结砂轮，适用磨削热较小的场合。

脆性较大的粘结剂，磨粒容易脱落，有利于使砂轮保持锐利状态。

4）SiC磨料磨削钢和铁基耐热合金时，产生强烈的化学磨损，刚玉类磨料磨削钢时无此反应。

相反，刚玉类磨料磨削玻璃、硅酸盐类陶瓷涂层时，会产生强烈的化学反应，SiC磨料无此反应。

3、如果已产生磨削裂纹，如果未超过加工余量，可进行多次低温回火，去除磨削应力，再按正确的磨削加工方法加工，磨去裂纹深度进行挽救。

磨床加工问题解决方案(上)

磨床加工问题解决方案（上）一、影响磨床加工表面粗糙度的因素及其改善措施（1）与磨削砂轮有关的因素。

主要是砂轮的粒度、硬度以及对砂轮的修整等。

砂轮的粒度越细，则砂轮单位面积上的磨粒数越多，磨削表面的刻痕越细，表面粗糙度值越小。

但粒度过细，砂轮易堵塞，使表面粗糙度值增大，同时还易产生波纹和引起烧伤。

砂轮的硬度是指磨粒受磨削力后从砂轮上脱落的难易程度。

砂轮太硬，磨粒磨损后还不能脱落，使工件表面受到强烈的摩擦和挤压，增加了塑性变形，表面粗糙度值增大，同时还容易引起烧伤；砂轮太软，磨粒易脱落，磨削作用减弱，也会增大表面粗糙度值，所以要选合适的砂轮硬度。

砂轮的修整质量与所用修整工具、修整砂轮的纵向进给量等有密切关系。

砂轮的修整是用石除去砂轮外层已钝化的磨粒，使磨粒切削刃锋利，降低磨削表面的表面粗糙度值。

另外，修整砂轮的纵向进给量越小，修出的砂轮上的切削微刃越多，等高性越好，从而获得较小的表面粗糙度值。

（2）工件材质有关的因素。

包括材料的硬度、塑性、导热性等。

工件材料的硬度、塑性、导热性对表面粗糙度有显著影响。

铝、铜合金等软材料易堵塞砂轮，比较难磨。

塑性大、导热性差的耐热合金易使砂粒早期崩落，导致磨削表面粗糙度值增大。

（3）加工条件有关的因素。

包括磨削用量、冷却条件及工艺系统的精度与抗振性等。

磨削用量有砂轮速度、工件速度、磨削深度和纵向进给量等。

提高砂轮速度，就可能使表层金属塑性变形的传播速度跟不上磨削速度，材料来不及变形，从而使磨削表面的表面粗糙度值降低示。

工件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度值增大。

磨削深度和纵向进给量越大，塑性变形越大，从而增大了表面粗糙度值。

砂轮磨削时温度高，热的作用占主导地位，因此切削液的作用十分重要。

采用切削液可以降低磨削区温度，减少烧伤，冲去落的砂粒和切屑，以免划伤工件，从而降低表面粗糙度值。

但必须选择适当的冷却方法和切削液。

此外，对于外圆磨床、内圆磨床和平面磨床，其机床砂轮的主轴精度、进给系统的精度和平稳性、整个机床的刚度和抗振性等，都和表面粗糙度有密切关系。

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因
平面磨床是一种常见的机械加工设备，用于磨削工件表面以获得所需的精度和光洁度。

然而，在磨削过程中，工件表面可能会出现纹路，影响其质量和性能。

那么，这些纹路是如何产生的呢？
首先，平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因可以归纳为以下几点：
1. 磨削力不均匀：在磨削过程中，由于磨削力分布不均匀，可能会导致工件表面出现凸起或凹陷，从而形成纹路。

2. 磨削轮磨损：平面磨床使用的磨削轮也会随着使用时间的增加而磨损，当磨削轮磨损严重时，可能会导致工件表面出现纹路。

3. 磨削液不当：磨削液在磨削过程中起着冷却、润滑和清洗的作用，如果磨削液的配比或质量不当，可能会导致工件表面出现纹路。

4. 工件材料不均匀：如果工件材料内部存在缺陷或不均匀性，可能会在磨削过程中导致表面出现纹路。

以上是平面磨床磨削工件表面纹路产生的一些常见原因。

为了避免这些问题的发生，需要注意以下几点：
1. 确保磨削力均匀分布：在使用平面磨床进行磨削时，应尽量避免出现磨削力不均匀的情况，可以通过调整工件和磨削轮之间的距离、调整磨削参数等方式来实现。

2. 定期更换磨削轮：为了保证平面磨床的正常运转和工件表面的质量，应定期更换磨削轮，避免使用过度磨损的磨削轮。

3. 选择合适的磨削液：在使用平面磨床进行磨削时，应选择适合的磨削液，并按照要求进行配比和更换，避免因磨削液不当而导致工件表面出现纹路。

4. 选择优质材料：在进行平面磨床加工时，应选择优质的工件材料，并进行必要的检测和处理，以保证材料内部不存在缺陷或不均匀性。

总之，平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因是多种多样的，需要我们在实际操作中认真分析和处理，才能获得满意的加工效果。

磨床磨削裂纹原因的分析与对策

磨床磨削裂纹的产生原因分析与对策分析磨削裂纹的产生原因，与磨削前各加工过程所产生的缺陷，如材料表层中存在网状碳化物、非金属夹杂、组织疏松、成分偏析、晶界上的淬火变形等有关；裂纹通常与烧伤同时出现。

当工件表层的残余拉应力超过材料的抗拉强度时，就会产生磨削裂纹。

磨削裂纹的产生原因和减小磨削裂纹的方法如下：1、正确选用砂轮，例如可采用颗粒较粗、较软、组织较疏松的砂轮；保证修整后砂轮的锋利。

2、保证磨削时的冷却条件，设法使冷却液能有效地渗透到工件的磨削区中。

3、合理选择磨削用量，例如提高工件的转速，采用较小的径向进给量等。

磨削时如果磨削工艺参数选择或操作不当，工件表面温度达到150~200度时表面因马氏体分解，体积缩小，而中心马氏体不收缩，使表层承受拉应力而开裂，产生的裂纹会与磨削方向垂直，裂纹相互平行。

当磨削温度在200度以上时，表面由于产生索氏体或托氏体，这时表层发生体积收缩，而中心则不收缩，使表层拉应力超过脆断抗力而出现龟裂现象。

4、工件表面渗层碳浓度过高，会使工件表面产生过多的残余奥氏体．从而容易导致产生烧伤和裂纹。

因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75％-0.95％范围以内。

5、碳化物分布应均匀，粒度平均直径不大于0.001m；碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布，不允许有网状或角状碳化物。

6、热处理时．表面或环境保护不当会产生表面氧化，这样在工件上就会产生一层薄的脱碳层，这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热，从而造成表面回火，工件磨削时容易出现裂纹。

7、如果冷却不充分，磨削时零件表面温度有时可能高达820~840度或更高，则由于磨削形成的热量足以使表面薄层重新奥氏体化，并再次淬火而形成淬火马氏体，表面形成二次淬火的金相组织。

此外，磨削形成的热量使零件表面温度升高极快，这种组织应力和热应力导致磨削表面出现磨削裂纹。

8、使用金刚滚轮修整砂轮的内滚道磨床加工的零件有裂纹，还与配置的金刚滚转速、转向、金刚石的粒度、磨损情况、修砂轮时电主轴的转速、修砂轮时与滚轮磨合停留的时间等因素有关。

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施

外圆磨床磨出的工件有横纹的原因和防范措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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磨削烧伤裂纹的产生及控制

磨削烧伤裂纹的产生及控制文章简述了磨齿的原理和方法，主要研究磨削裂纹的形态及产生裂纹的原因，及提出提高含碳量从标准的0.8%～0.9%提高到1%～2%。

并从热处理和冷加工方面，如工艺参数、冷却介质、工作环境，磨具等方面提出一系列防止磨齿裂纹的措施。

标签：磨削烧伤；裂纹；塑性变形；磨削余量；磨削用量磨齿是齿轮精加工的一种方法，磨齿不仅能纠正齿轮预加工产生的各项误差，而且能加工淬硬的齿轮，加工精度高。

1 磨齿的原理和方法锥砂轮磨齿原理。

在这里我们提到的都是指外齿轮，锥砂轮磨齿是按照齿轮和齿条的啮合原理进行的。

砂轮相当于假象齿条上的一个齿，齿轮的节圆沿齿条的节线作纯滚动。

被磨齿轮装在头架的主轴上，沿节线一面作横向往复移动，一面通过传动机构使被磨齿轮随主轴绕自身轴线作反复转动，被磨齿轮的移动和转动必须保持一定的相对关系，齿轮旋转一转，其移动距离应等于被磨齿轮节圆的圆周长，这样就可以磨出要求的渐开线齿形。

在磨斜齿轮时，砂轮和齿轮的相对运动相当于斜齿条的啮合原理进行的。

斜齿条的倾斜角等于斜齿轮的螺旋角，砂轮往复运动的斜线和齿轮轴线之间的夹角也应等于这一倾斜角；砂轮锥面的角度应等于斜齿条的法向齿形角。

磨完一个齿槽后，应进行分度磨下一个齿槽，工件的分度运动是当工件从一端展成到另一端时，进行一次分度，也可以进行双行程分度，即当工件展成一个往复后，进行一次分度。

为了磨出齿轮整个宽度上的齿面，砂轮还必须沿齿轮轴向进行往复运动。

2 磨齿烧伤裂纹的产生我们公司使用从德国引进的数控磨齿机，这种磨齿机的生产效率低于其他磨齿机，可以同时磨削轮齿的两面，砂轮刚性好，磨削用量也较大，所以难免产生磨削烧伤、裂纹。

这两种常见现象均属于磨齿工序的表面质量问题，它是由齿轮的材料、热处理的方式和磨削三个方面的原因所产生的现象。

从表面上看这一问题与生产效率相矛盾，然而没有质量就没有效益，这是我们都清楚的，众所周知的。

所以它是对应统一的关系。

磨齿过程中，裂纹主要是金属晶体产生塑性变形。

磨削裂纹产生的原因是磨削力过大

磨削裂纹产生的原因是磨削力过大、冷却不充分，工件表面温度过高，而导致工件表面烧伤或产生淬火组织，并以下参数选择有关：1.与砂轮的选择有关，渗碳淬火件宜采用硬度较的的磨轮。

可选用棕刚玉砂轮，粒度为80-100，硬度为K-M，陶瓷5-6粘结剂。

2.冷却必须充分。

3.进刀量应尽量小，一般一次磨量不宜超过0.02mm(单边)。

磨削裂纹有两类：一类是磨削热使工件温度升高至180℃左右（与回火第一阶段相对应），裂纹与磨削进给方向垂直且呈平行线状，这种裂纹叫做第一类磨削裂纹；另一类是磨削热使工件温度升高到250～300℃左右（与回火第二阶段相对应），裂纹呈网状，这种裂纹叫做第二类磨削裂纹。

检查磨削裂纹可以利用热酸蚀法，这时的显微组织为屈氏体或索氏体。

磨削热是在砂轮与钢的接触和挤压摩擦条件下产生的，因此，砂轮的种类和粒度以及钢种均对磨削热产生影响。

钢件硬度越高，硬质碳化物数量越多或导热系数越低，越易产生较多的磨削热而使工件温度升高。

含碳量高且含有铬和钼的合金钢也易产生大量的磨削热使工件温度升高。

①材料缺陷：材料本身存在严重的非金属夹杂物（如硫和磷）和碳化物偏析等内部缺陷（一般不超过2.5级）。

例如，硫在钢中以FeS的形式存在，FeS与Fe形成易溶共晶体，其中熔点为985℃，分布与晶界。

由于材料局部含硫较多，具有热脆性，当高温淬火时，由于材料热应力和组织应力的变化，则会因这种热脆性而导致开裂。

②碳和合金元素的影响。

淬火马氏体是碳在a铁中的过饱和固溶体，过高的碳量增加了马氏体组织中碳的过饱和度，增大了马氏体组织应力，降低了组织的塑性，导致淬火层脆性增加，引起工件开裂。

试验证明，含碳量不同的材质所制成的试样，经表面淬火后出现以下情况：含碳量0.54~0.46%的50MnSi和5CrMnMo。

裂纹敏感性较强，棱角、尖角几乎都有裂纹；含碳量0.45~0.46%的50钢和50Mn要好些，但也有少量裂纹，而含碳量0.38~0.45%的40Cr和42CrMo的试样，经一次淬火均未发现裂纹，仅在重复淬火时才出现裂纹。

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因

平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因平面磨床是一种经典的金属加工设备，能够高效、精密地处理各种形状的工件。

然而，磨削工件表面会产生一定的纹路，影响工件的美观度和功能性。

本文将探讨平面磨床磨削工件表面纹路产生的原因，并探讨如何减小或消除这种影响。

首先，平面磨床的磨削过程本身就是一个破坏性的过程，需要加入一定的摩擦力和磨料，以便磨削掉工件表面的不平整部分。

这一过程会在工件表面留下一定的痕迹和纹路，这些痕迹和纹路即为工件表面的纹路。

其次，削切参数的不同也可能导致工件表面纹路的产生。

如切削深度、进给速度、磨料种类和磨轮转速等参数的不同会使磨削质量产生差异，从而产生表面纹路。

特别是当切削深度比较大或磨轮转速较大时，更容易产生明显的表面纹路。

此外，工件材料的不同也是有可能造成表面纹路的产生的原因之一。

对于硬度较高的工件材料，其表面容易产生显著的裂痕、屑痕、微裂纹等，这都会在磨削过程中表现为表面纹路。

怎样减小或消除平面磨床磨削工件表面纹路的影响呢？其一是选择合适的削切参数。

掌握恰当的进给速度、磨轮转速、补偿和修磨等参数，可减轻磨削过程的破坏性，从而减小表面纹路的产生。

其二是使用更优质的磨料和磨轮，在磨削过程中能够更好地磨削掉工件表面的不平整部分，减小表面纹路的产生。

其三是使用高精度平面磨床，对后续纹路处理有一定帮助。

总之，平面磨床磨削工件表面纹路的形成原因多种多样，从摩擦力到参数选择、磨料质量的选择，以及工件材料的硬度等各个方面都需要注意。

合适的削切参数和优质的磨削设备是减小或消除表面纹路的重要保证。

除了上述措施，还有一些其他的方式可以减小或消除平面磨床磨削工件表面纹路的影响。

第一种方法是使用合适的夹具，以便充分支撑和固定工件。

如果工件不稳定或夹具不够坚固，就会在磨削过程中导致工件表面的晃动或震动，从而产生表面纹路。

第二种方法是通过调整磨削方向来减少表面纹路的产生。

如在相邻的两次磨削中，更改磨削方向以避免重复的磨削路径，这样能够减轻表面纹路的产生。

浅析平面磨床生波纹的原因和消除方法

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 浅析平面磨床产生波纹的原因和消除方法表面波纹是平面磨床磨削加工中的常见问题，它是介于表面粗糙度和形状误差之间的周期性形状误差[1]。

既影响美观，又影响使用性能。

在某些场合是造成锈蚀和裂纹的祸首，使零件失效。

1影响波纹的主要原因波纹产生的原因除了砂轮的粒度和修整，砂轮的圆周速度1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 以及工件的纵向运动速度之外，主要是砂轮主轴、轴瓦的精度和刚度；砂轮及其法兰的静平衡精度、电机转子的动平衡精度和其他原因引起的振动[2]。

1.1砂轮主轴的动平衡精度的影响从实际工作我们可以看到高速转动的零件容易产生振动，因为高速转动零件由于制造木准确或安装的误差往往造成高速转动零件的重心偏移，因此就形成了偏心转动，产生了很大的向心力F作用的轴上（见图1）。

图l向心力作2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 用示意图F：MCo)2式中F-向心力(N)M-高速旋转零件质量(kg)e-重心偏移距离(m)旷一角速度(S-I)平磨砂轮主轴、风扇、挡圈、电机转子等因大修解体后，需更换和修整，重新组装易破坏磨头的平衡性。

当e值增大时，磨床主轴在高速∞旋转下将会引起整个磨床振动，破坏了平面磨床运转的平稳性，加工零件就容易产生波纹。

3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.1.2加工或装配上的原因影响由于加工或装配上的原因使电机转子和定子之问的径向间隙不均匀，如图2所示。

即81≠娩影响转子整个磁场的不均匀性。

其间隙不均匀度若超过0.05mm，在不均匀的磁场作用下，平面磨床的磨头要产生振动，使零件产生波纹。

整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析及其工艺改进

整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析及其工艺改进1 引言整体硬质合金刀具在航空航天业、模具制造业、汽车制造业、机床制造业等领域得到越来越广泛的应用，尤其是在高速切削领域占有越来越重要的地位。

在高速切削领域，由于对刀具安全性、可靠性、耐用度的高标准要求，整体硬质合金刀具内在和表面的质量要求也更加严格。

而随着硬质合金棒材尤其是超细硬质合金材质内在质量的不断提高，整体硬质合金刀具表面的质量情况越来越受到重视。

众所周知，硬质合金刀具的使用寿命除了与其耐磨性有关外，也常常表现在崩刃、断刃、断裂等非正常失效方面，磨削后刀具的磨削裂纹等表面缺陷则是造成这种非正常失效的重要原因之一。

这些表面缺陷包括经磨削加工后暴露于表面的硬质合金棒料内部粉末冶金制造缺陷(如分层、裂纹、未压好、孔洞等)以及磨削过程中由于不合理磨削在磨削表面造成的磨削裂纹缺陷，而磨削裂纹则更为常见。

这些磨削裂纹，采用肉眼、放大镜、浸油吹砂、体视显微镜和工具显微镜等常规检测手段往往容易造成漏检，漏检的刀具在使用时尤其是在高速切削场合可能会造成严重的后果，因此整体硬质合金刀具产品磨削裂纹缺陷的危害很大。

因此对整体硬质合金刀具磨削裂纹的产生原因进行分析和探讨，并提出有效防止磨削裂纹的工艺改进措施具有很重要的现实意义。

2 整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析1.整体硬质合金刀具的磨削加工特点硬质合金材料由于硬度高，脆性大，导热系数小，给刀具的刃磨带来了很大困难，尤其是磨削余量很大的整体硬质合金刀具。

硬度高就要求有较大的磨削压力，导热系数低又不允许产生过大的磨削热量，脆性大导致产生磨削裂纹的倾向大。

因此，对硬质合金刀具刃磨，既要求砂轮有较好的自砺性，又要有合理的刃磨工艺，还要有良好的冷却，使之有较好的散热条件，减少磨削裂纹的产生。

一般在刃磨硬质合金刀具时，温度高于600℃，刀具表面层就会产生氧化变色，造成程度不同的磨削烧伤，严重时就容易使硬质合金刀具产生裂纹。

磨削裂纹的形成与分析

磨削裂纹的形成：发动机上用的各种轴类零件如驱动轴、凸轮轴、曲轴、摇臂轴等在加工过程中需要热处理，但热处理后淬硬或经过渗碳淬火的轴类零件，在磨削过程中由于表面显微组织发生转变而形成大量的裂纹，即磨削裂纹。

下面就磨削裂纹的形成及特征加以阐述。

一、磨削裂纹的产生：（一）磨削裂纹的生成轴类零件在磨削过程中要产生大量的热量，这些热量只限于表面极薄的区域内，它足以使其表面温度达到800℃以上，而且升温极快。

如果磨削时冷却不够充分，将导致表面层的显微组织重新奥氏体化，并再次淬火成为马氏体。

因而使工件表面层产生极大的附加组织应力，同时由于表面温升极快，造成很大的热应力，当组织应力和热应力叠加超过了材料的强度极限时，被磨削的表面就会出现磨削裂纹。

（二）磨削裂纹形成的影响因素：1、组织结构所谓组织结构方面的影响因素有碳化物的形态与分布，残余奥氏体的数量以及非金属夹杂物。

显微组织中碳化物的形态、分布影响着磨削裂纹的生成，如果碳化物数量较多，颗粒较大，分布不均或集聚存在时，将明显地分割金属的基体，降低其强度。

尤其当以断续网状析出时，则会严重地削弱晶间结合力，明显地影响热传导，从而加剧磨削裂纹生成。

如果碳化物细小、分布均匀，则有利于分散磨削应力，从而减少生成磨削裂纹的机率。

零件磨削时显微组织中的残余奥氏体因受磨削热的影响必将发生分解，逐渐转变为马氏体，引起工件表面体积膨胀，而导致组织应力的产生，进而促进裂纹的形成。

因此，工件内部残余奥氏体量较高时，易于产生磨削裂纹。

2、热处理工艺经过淬火而不进行回火的轴件，对磨削裂纹的形成是非常敏感的。

因为磨削时产生的磨削热足以使表层淬火马氏体发生转变，碳化物析出，体积减少。

造成了工件表面与内部的比容差，引起较大的内应力，进而形成裂纹。

轴件有时回火不足，在磨削时也容易形成裂纹。

由此可见，对淬火后的零件必须进行充分地回火。

但是为了保证工件达到一定硬度的要求，回火温度不能任意提高。

因此必须采用合适的磨削工艺，使工件表面受热的温度不超过回火温度。

磨削裂纹的分析与对策

磨削裂纹磨削加工在机械制造行业中广泛地被应用，经热处理淬火的碳素工具钢和渗碳淬火钢零件，在磨削时与磨削方向基本垂直的表面常常出现大量的较规则排列的裂纹--磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更重要的是还直接影响零件的质量。

一、磨削裂纹的产生机理磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时零件表面的温度可能高达820～840℃或更高。

淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，处于膨胀状态(未经回火处理尤为严重)。

如果将其表面快速加热至100℃左右并迅速冷却时，必然将产生收缩，这是第一次收缩。

这种收缩仅发生在表面，其基体仍处于膨胀状态，从而使表面层承受拉应力而产生微裂纹，这是第一种裂纹。

当温度升至300℃时，表面再次产生收缩，从而产生第二种裂纹。

马氏体的膨胀收缩随着钢中含碳量的增加而增大，故碳素工具钢和渗碳淬火钢产生磨削裂纹尤为严重。

淬火钢中的残余奥氏体，在磨削时受磨削热的影响即发生分解，逐渐转变为马氏体，这种新生的马氏体集中于表面，引起零件局部体积膨胀，加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，继续磨削则容易加速磨削裂纹的产生；此外，新生的马氏体脆性较大，磨削也容易加速磨削裂纹的产生。

另一方面，在磨床上磨削工件时，对工件既是压力，又是拉力，助长了磨削裂纹的形成。

如果在磨削时冷却不充分，则由于磨削而产生的热量，足以使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后再次淬火成为淬火马氏体。

因而使表面层产生附加的组织应力，再加上磨削所形成的热量使零件表面的温度升高极快，这种组织应力和热应力的迭加就可能导致磨削表面出现磨削裂纹。

二、磨削裂纹的特征磨削裂纹与一般淬火裂纹明显不同，磨削裂纹只发生在磨削面上，深度较浅，且深度基本一致。

较轻的磨削裂纹垂直于或接近垂直于磨削方向的平行线，且规则排列的条状裂纹，这是第一种裂纹。

较严重的裂纹显龟甲状(封闭网络状)，其深度大致为0.03-0.15mm。

用酸腐蚀，裂纹明显易见。

这是第二种裂纹。

三、磨削裂纹的防止措施磨削工艺方面(1)磨削裂纹的产生是因为磨削热所致，所以降低磨削热是解决磨削裂纹的关键。

磨削烧伤、磨削裂纹及控制措施

磨削烧伤、磨削裂纹及控制措施1、磨削烧伤磨削工件时，当工件表面层温度达到或超过金属材料的相变温度时，表层金属材料的金相组织将发生变化，表层显微硬度也相应变化，并伴随有残余应力产生，甚至消失微裂纹，同时消失彩色氧化膜，这种现象称磨削烧伤。

2、磨削裂纹一般状况下磨削表面多呈残余拉应力，磨削淬火钢、渗碳钢及硬质合金工件时，经常在垂直于磨削的方向上产生微小龟裂，严峻时进展成龟壳状微裂纹，有的裂纹不在工件外表面，而是在表面层下用肉眼根本无法发觉。

裂纹的方向常与磨削方向垂直或呈网状，并且与烧伤同时消失。

其危害是降低零件的疲惫强度，甚至消失早期低应力断裂。

3、磨削烧伤、磨削裂纹的掌握措施（1）正确选择砂轮为避开产生烧伤，应选择较软的砂轮。

选择具有肯定弹性的结合剂（如橡胶结合剂，树脂结合剂），也有助于避开烧伤现象的产生。

（2）合理选择磨削用量从减轻烧伤而同时又尽可能地保持较高的生产率考虑，在选择磨削用量时，应选用较大的工件速度vw和较小的磨削深度ap 。

（3）改善冷却条件① 采纳高压大流量法此法不但可以增加冷却作用，而且也增加了对砂轮的冲洗作用，使砂轮不易堵塞。

② 安装带空气挡板的喷嘴此法可以减轻高速回转砂轮表面处的高压附着气流作用，使磨削液能顺当喷注到磨削区。

③ 采纳磨削液雾化法或内冷却法采纳特地装置将磨削液雾化，使其带走大量磨削热，增加冷却效果；也可采纳内冷却砂轮，其工作原理如图所示。

经过严格过滤的磨削液由锥形套1经空心主轴法兰套2引入砂轮的中心腔3内，由于离心力的作用，磨削液经由砂轮内部有径向小孔的薄壁套4的孔隙甩出，直接浇注到磨削区。

图内冷却砂轮结构1－锥形盖2－主轴法兰套3－砂轮中心腔4－薄壁套。

轴承磨削烧伤与裂纹鉴别、原因分析及预防

轴承零件磨削烧伤和裂纹的鉴别、原因分析及预防一.概述轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到500～1200℃，如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，在工件的表层（一般有几十微米几百微米）出现变质层，破坏了工件表面的组织，甚至出现肉眼可见的严重的烧伤。

酸洗后烧伤呈黑色，这种烧伤产生的温度在回火温度以上到临界点Ac1之间，大约在200℃~740℃之间。

低于轴承钢的回火温度不会产生烧伤。

二次淬火烧伤又称“白烧伤”，冷酸洗后烧伤呈亮白色，这种烧伤产生的温度范围在钢的临界点Ac1以上。

磨削烧伤在金属表层会产生很大应力，因而在烧伤处有时会出现裂纹，这种裂纹成为磨削裂纹。

通常情况下，磨削裂纹非常细小，肉眼观察无法发现，必须采用专用仪器才能将其区分。

磨削烧伤对轴承寿命影响非常大，有数据表明，有烧伤的轴承工作寿命仅为几小时到几十小时，仅为设计寿命的10%左右。

所以鉴别烧伤和裂纹，并采取有效措施减少或避免磨削烧伤和裂纹就显得尤为重要。

1、磨削烧伤和磨削裂纹的几种鉴别方法1.1冷酸洗法鉴别磨削烧伤滚子磨削烧伤用冷酸洗法鉴别，见图1和图2。

由图1a)可见，滚子经冷酸洗后，外径有暗黑色宽带，这些宽带是由于工件在磨削时产生的高温回火烧伤，马氏体组织发生分解，析出碳化物，使金属表面不耐腐蚀。

图1b)是回火烧伤的金相图。

图2为滚子端面在磨削时产生的二次淬火烧伤（箭头所指的白亮区）。

这种烧伤温度已经超过钢的临界点Ac1，大约在800℃以上。

原来的马氏体组织被重新加热转变成奥氏体，随后快冷被淬火。

在白亮区边缘被黑色带包围，这层黑色区属于高温回火烧伤区。

a)滚子磨削高温回火烧伤b)套圈磨削高温烧伤组织图图1高温回火烧伤1.2用显组织和显微硬度鉴别磨削烧伤用显微组织鉴别磨削二次淬火烧伤见图3,。

磨削裂纹产生和解决方法

磨削裂纹产生和解决方法平面磨削产生的磨削裂纹（黑色碎点），并不是蓦地裂天形成的，而是零星地显现于工件表面。

虽说磨削裂纹，但新手还是难以辨别的。

用特别药品处理的磨削液裂纹并不深，一般深度只有0.05～0.25mm。

磨削裂纹产生的原因可能有以下几种：工件有表层内应力超过了断裂的极限，即工件由于以前加工磨削或热处理而在表层残留有机械应力和热应力。

由于磨削时磨掉了这刚刚好能保持平衡的应力，导致其残余应力超过了工件的强度，由些便产生了磨削裂纹。

在全部原因中，“由磨削产生裂纹”是问题的关键所在。

最大的问题就是磨削热产生的应力。

由于磨削热，工件表面的局部温度快速上升，这个会进行回火或者其他热处理。

由于内部结构的变化和表面的收缩，而在拉应力的作用下产生了裂纹。

1、砂轮的进给量和残余应力之间关系的例子。

①拉应力随着砂轮的进给气力的加添会渐渐变大，渐渐接近工件材料的抗拉强度。

一旦超过工件材料的抗拉强度时便会产生裂纹。

②压应力不会变化太大，由于刻度和试验条件的不同所以无法进行比较，但是几乎不变的是背吃刀量为0.05mm的时候，残留的拉应力最大，即使切得再深残留拉应力也不会大太大了。

一般认为这是磨粒落的原因。

2、通过更改砂轮的进给量，测量磨削后残余应力的一个例子。

①砂轮的进给量越大，残余应力存在的深度越深。

②表面的残余应力作为拉应力在作用磨削方向的同时，还可以以压力的形式作用于磨削方向的垂直方向，而且向内部越深，应力便会急剧削减。

③作用于沿磨削方向和垂直方向时，先变成压应力而后蓦地变成与磨削方向一致的拉应力。

当达到最大值时渐渐削减，最后成为微小的压应力。

砂轮的硬度和残留拉就力的关系，硬度在G、H、I、J之间，硬度越高，残留的残余应力也就越大。

砂轮的速度（圆周速度）对残余应力的影响。

转速（圆周速度）一旦超过去1500m/min，残余应力就会急剧加大。

此外，由于工件的材料不同也有易发生磨削裂纹和不易发生磨削裂纹的差别。

磨削裂纹的产生

磨削裂纹的产生：磨削时，当工件磨削表面的热应力大于工件材料的强度时，就会产生龟裂，即磨削裂纹。

它在工件表面成不规则的网状，其深度约为0.5mm。

产生裂纹的主要原因时受热而产生的热应力，部分也由于磨削热度使磨削表面产生残余应力而致裂。

它与工件材料性质（如化学成分，脆性，热处理组织）等有关。

一般来说，工件材料含碳量越高，脆性越大，就容易产生磨削裂纹。

简单介绍在生产中消除齿轮轴端面磨削炸纹的方法：1、调砂轮头架半度，使砂轮侧面与工件表面有半度夹角，利于散热。

2、把砂轮侧面修成凹形，使砂轮外圆最宽，减小接触面，也利于散热。

3、减小磨削断面的磨量，缩短加工时间。

4、操作时，手腕用力要柔，使砂轮缓慢接触工件表面，减小瞬间产生的较大磨削热。

5、合理选用冷却液，并充分浇注到磨削面上。

6、磨削完成时，注意光刀，这样即保尺寸，又不易出裂纹。

也应注意，天气冷暖，温度高低，热胀冷缩对裂纹产生也有着重大影响。

磨床安全操作规程：1、工作时要穿工作服，女工要戴安全帽，不能戴手套，夏天不得穿凉鞋进入车间。

2、应根据工件材料，硬度及磨削要求，合理选择砂轮。

一般60粒度。

新砂轮要用木锤轻敲检查有否裂纹，有裂纹的砂轮严禁使用。

3、安装砂轮时，在砂轮与法兰盘之间要垫衬纸，砂轮安装后要做两次静平衡。

（可说原因）4、砂轮最高工作速度应符合所用机床的使用要求。

高速磨床特别要注意校核，以防发生砂轮破裂事故。

5、开机前应检查磨床的机械、液压和电气等传动系统是否正常。

砂轮、卡盘、挡铁、砂轮罩壳等是否坚固，防护装置是否齐全。

启动砂轮时，人不应正对砂轮站立。

6、砂轮应经过2~5分钟空运装试验，确定正常时才能使用。

7、干磨的磨床在修整砂轮时要带口罩并开启吸尘器。

8、修整砂轮时，金刚笔轴线向下倾斜5°~10°，也就是笔尖要低于砂轮中心1~2mm。

以防金刚石振动面扎入砂轮。

9、不得在加工中测量。

测量工件尺寸时，要将砂轮退离工件。

10、磨削带有花键‘键槽等间断工件时，背吃刀量不得过大。

磨削裂纹的产生与防止

切深以０．０２ｍｍ为宜。，并增加对砂轮刃口的修磨次数。
发现粗磨的初始阶段是磨裂的关键时刻，绝大多数裂纹是在这阶段产生的，如初始阶段未产生裂纹，随
后即使采用更大的磨削用量，也不会形成裂纹。相反，初始阶段已发现磨裂，随后即使改用更小的切深量
（０．０１～０．０２ｍｍ），往往也难以把裂纹磨除。此时施行１６０～２００℃，８～１２ｈ低温回火，会顺利地把裂纹
火（＜Ａｃ１）烧伤区呈暗黑色（黑斑、黑烧伤），在二次淬火（＞Ａｃ１）烧伤区呈亮白色（白斑、“白烧伤”），磁粉探伤无法显示烧伤。较严重的裂纹显龟甲状（封闭网络状），其深度大致为０．０３～０．１５ｍｍ，用酸浸蚀，裂纹显
而易见。第二种磨削裂纹是典型的表面裂纹，其垂直深度一般不超过０．５ｍｍ，最浅的仅１０～２０μｍ，而深的
减少磨削热的产生）、合理选用和修整砂轮、采用良好的冷却措施、磨削分两步进行（粗磨和精磨）。充分消
除内应力后磨削。凡是砂轮太细、太钝、太硬、进刀量太大、冷却不良等，均易引起磨削裂纹，裂纹一般细而密
集。
热处理方面：材料与热处理是影响磨削裂纹的重要因素。碳素工具钢、刃具钢、模具钢、轴承钢等淬火低
温回火件、渗碳淬回火、表面淬回火、铸铁淬回火件易出现磨削裂纹。热处理涉及到的显微组织状况（马氏
磨除。
·薄鑫涛·
《热处理》２０１９年第３４卷第１期
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体、残留奥氏体、碳化物）、回火是否充分及含氢量等均对磨削裂纹有一定的影响。热处理应力大，引起的磨
削裂纹一般比较稀疏粗长。
３已形成磨削裂纹的工件处置
已经形成的磨削裂纹，有时可在随后改用更小的磨削切深的办法予以磨除。磨除前，工件先进行一次低
温回火，或１６０℃热油中时效１２ｈ，效果更佳。磨削方向与原来的垂直，尤是平行状的裂纹，更应如此。磨削

无心磨床磨削故障分析

磨削表面出现螺旋纹表现为旋转的工件经过磨削区时表面形成螺旋形划伤(图1)。

原因有五点: (1) 砂轮的出口端“外凸”。

消除的方法是在砂轮修整时此“外凸”处应多修整一些。

(2) 托板已经碎裂产生锐边或是表面不光,有拉毛。

消除的方法是修磨托板或换新托板。

(3) 工件的导出、送进的速度不当。

这时应适当调整导出、送进辊子的速度,使工件送进、导出转速和磨削区一致。

(4) 砂轮结合剂硬度不均,致使砂轮脱粒不匀。

此时必须更换新砂轮。

(5) 砂轮和导轮的轴线相对位置有偏差。

必须按照要求重新找正。

2. 表面有振纹表现为机床有振动或在磨削过程中工件产生振动,致使工件表面产生振纹。

原因有七点: (1) 砂轮或者其它一些零件不平衡,砂轮的夹紧不正确,致使砂轮旋转时机床产生振动。

此时应重新平衡砂轮、夹盘,在安装砂轮时,应注意使用正确砂轮夹紧方法。

(2) 其它机床或者车辆的振动传至机床,此时应使机床或是远离这些振源,或是挖防振沟以隔绝和减弱振动的传入。

(3) 工件中心太高,砂轮通过磨削力使工件压向托板、导轮的分力减小,引起工件不能平稳地和托板、导轮保持良好接触,使磨削产生振动。

此时应将托板降低。

(4) 托板安装不坚固,使工件通过托板时产生振动。

此时重新安装或加固托板。

(5) 传动三角带长短不一,引起机床振动。

此时应重新调整三角带的长度,或更换。

(6) 主轴轴承调整不当或磨损,致使砂轮振动。

此时应打开轴承调整螺钉重新调整轴承的间隙量。

(7) 机床电动机有振动,导致机床振动。

3. 表面有不规则的擦伤(图2)表面有不规则的擦伤(图2)的主要原因是冷却液的问题。

一是冷却液不干净。

二是冷却液性能不好,导致脱落的磨粒或磨屑滞留在磨削区擦伤工件。

若是前者,可更换新的冷却液或增加冷却液的过滤装置;若是后者,则更换润滑及清洁性能好的冷却液。

4. 表面烧伤主要原因是切削处温度过高,磨削产生的磨削热无法立即排走,造成工件表面烧伤。

可能是切削深度过大,切入速度过快,砂轮过硬或变钝,冷却不够。