机床镶钢导轨磨削质量影响因素的分析

摘要

近几年来，国内外的超精密机床、数控机床要求越来越高的精度和效率。因此，对床身导轨的要求不断提高。机床导轨性能的好坏，将直接影响机床加工精度、承载能力和使用寿命。镶钢导轨具有耐磨性好并能改善摩擦的特性，在加工中心和数控机床中得到越来越多的运用。镶钢导轨是碳钢或合金钢淬硬后进行磨削得到的。磨削是导轨加工中的关键工序。由于其截面小、长度长、形状不对称等特点，加工难度大，磨削质量不稳定。通过分析磨削质量的影响因素。选择合理的工艺参数，提高镶钢导轨的磨削质量。 镶钢导轨的磨削质量是指镶钢导轨加工表面的表面质量，尺寸精度和形状精度。本文从理论和实验两方面进行了分析研究。主要运用正交实验的方法，分析了磨削用量对镶钢导轨磨削表面粗糙度、表面烧伤、表面残余应力的影响。 实验研究表明，对于镶钢导轨这种硬度较高的工件，砂轮粒度的变化对其表面粗糙度值的影响较小。为了提高磨削效率和减少磨削热，同样的表面粗糙度要求，磨削导轨时在砂轮的粒度选择上可以比磨削其它硬度较低的零件粒度要粗一些；根据镶钢导轨淬火后的硬度和形状的特点，在磨削烧伤方面，通过改变砂轮的粒度、硬度和组织来改善砂轮特性，正确的选择磨削用量，优化磨削工艺参数，选择合适磨削液来减少磨削烧伤的产生和提高磨削加工效率；通过低应力磨削，减小磨削热，合理安排工序和在磨削中使用展成法达到减小残余应力的目的；通过控制磨削中磨床和工件的热变形，减小磨削热对尺寸精度的影响，通过增加磨削过程中的失效处理工序，来消除导轨的残余应力，通过提高热处理后热校直的精度，减小磨削用量，并掌握正确的磨削方法，来保证磨削精度。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1机床导轨的性能分析

1.1.1导向精度

1.1.2耐磨性

1.1.3刚度

1.1.4低速运动平稳性

1.2镶钢导轨的特点

1.2.1镶钢导轨

1.2.2镶钢导轨的特点

1.3本题目的研究目的及设想

1.4国内外镶钢导轨应用及其磨削研究的现状

1.5课题研究采用的方法和手段

1.5.1理论分析

1.5.2实验的方法

2实验条件概述

2.1设备状况

2.2测试系统简介

2.2.1测温系统

2.2.2测力系统和金相组织分析

2.2.3工件尺寸、平面度及表面粗糙度的测量

2.3实验条件

3镶钢导轨磨削表面质量

3.1磨削质量的含义

3.1.1表面纹理指标

3.1.2表面层物理力学性能指标

3.2表面质量对导轨使用性能的影响

3.2.1对耐磨性的影响

3.2.2对导向精度的影响

3.3镶钢导轨磨削表面粗糙度

3.3.1磨削表面粗糙度的形成

3.3.2影响镶钢导轨磨削加工表面粗糙度的因素

4镶钢导轨磨削表面层物理力学性能

4.1镶钢导轨磨削表面金相组织变化——磨削烧伤

4.1.1镶钢导轨磨削烧伤的产生实质

4.1.2影响镶钢导轨磨削烧伤的工艺因素

4.1.3镶钢导轨表面层磨削烧伤的测定

4.2镶钢导轨表面层残余应力

4.2.1表面层残余应力的产生

4.2.2镶钢导轨磨削裂纹产生的原因

4.2.3磨削裂纹的特征

4.2.4磨削裂纹的防止措施

4.2.5改善镶钢导轨磨削表面残余应力的措施

4.2.6残余应力与裂纹的测量

5镶钢导轨磨削的加工精度

5.1影响导轨磨削精度的主要因素及改进措施

5.1.1磨床的导轨精度

5.1.2工件热变形引起的加工误差

5.1.3工件的内应力所引起的加工误差及改进措施

5.1.4合理选择砂轮和磨削用量，减小磨削热，防止工件热变形

5.2导轨精度的测量方法

5.2.1导轨尺寸精度的检验

5.2.2导轨在垂直平面和水平平面内直线度的检验

5.2.3导轨平面度和垂直度的检验

6结论

参考文献

在学研究成果

致谢