磨削机械使用与安全管理

　　磨削机械的安全使用和管理，主要是围绕保证砂轮的安全进行。从砂轮运输、存储，使用前的检查，砂轮的安装、修整，到磨削机械的操作，其中任一环节的疏忽都会给磨削机械埋下安全隐患。

　　砂轮使用的安全管理包括下述检查项目和要求。

　　1．砂轮的检查

　　砂轮在安装使用前必须经过严格的检查，有裂纹等缺陷的砂轮绝对不准安装使用。

　　（1）砂轮标记检查。砂轮没有标记或标记不清，无法核对、确认砂轮特性的砂轮，不管是否有缺陷，都不可使用。

　　（2）砂轮缺陷检查。其检查方法是目测和音响检查：

　　①目测检查是直接用肉眼或借助其他器具察看砂轮表面是否有裂纹或破损等缺陷。

　　②音响检查也称敲击试验，主要针对砂轮的内部缺陷，检查方法是用小木锤敲击砂轮。正常的砂轮声音清脆，声音沉闷、嘶哑，说明有问题。

　　（3）砂轮的回转强度检验。对同种型号一批砂轮应进行回转强度抽验，未经强度检验的砂轮批次严禁安装使用。

　　2．砂轮的安装

　　（1）核对砂轮的特性是否符合使用要求，砂轮与主轴尺寸是否相匹配。

　　（2）将砂轮自由地装配到砂轮主轴上，不可用力挤压。砂轮内径与主轴和卡盘的配合间隙适当，避免过大或过小。配合面清洁，没有杂物。

　　（3）砂轮的卡盘应左右对称，压紧面径向宽度应相等。压紧面平直，与砂轮侧面接触充分，装夹稳固，防止砂轮两侧面因受不平衡力作用而变形甚至碎裂。

　　（4）卡盘与砂轮端面之间应夹垫一定厚度的柔性材料衬垫（如石棉橡胶板、弹性厚纸板或皮革等），使卡盘夹紧力均匀分布。

　　（5）紧固砂轮的松紧程度应以压紧到足以带动砂轮不产生滑动为宜，不宜过紧。当用多个螺栓紧固大卡盘时，应按对角线成对顺序逐步均匀旋紧，禁止沿圆周方向顺序紧固螺栓，或一次把某一螺栓拧紧。紧固砂轮卡盘只能用标准板手，禁止用接长扳手或用敲打办法加大拧紧力。

　　3．砂轮的平衡试验

　　造成砂轮的不平衡原因是由于砂轮的重心与回转轴线不重合。它产生的原因是砂轮制造和安装缺陷，例如，砂轮的密度不均匀，端面不平行，几何形状或内外孔同心度误差，砂轮安装偏心等。不平衡的砂轮在高速旋转时会产生迫使砂轮偏离轴心的离心力，从而引起砂轮振动。其后果不仅影响磨削质量，还加速砂轮主轴轴承的磨损；当离心力超过砂轮强度允许范围时，将造成砂轮的碎裂。

　　新砂轮和经第一次修整的砂轮，以及发现运转不平衡的砂轮都应进行平衡试验。调整砂轮的平衡方法有动平衡和静平衡两种方法。

　　（1）动平衡法。该方法借助安装在机床上的传感器，直接显示出旋转时砂轮装置的不平衡量，通过调整平衡块的位置和距离，将不平衡量控制到最小。

　　（2）静平衡法。静平衡调整在平衡架上进行，用手工办法找出砂轮重心，加装平衡块，调整平衡块位置，直到砂轮平衡，一般可在八个方位使砂轮保持平衡。

　　调整平衡后的砂轮需在装好防护罩后进行空转试验。空转试验时间：直径≥400mm，空转时间大于5min；直径＜400mm，空转时间大于2min。

　　空转试验期间，操作者应站在砂轮的侧方安全位置，不得站在砂轮前面或切线方向，以防意外。

　　4．砂轮的修整

　　定期修整可使砂轮保持良好的磨削性能和正确的几何形状，避免出现砂轮的钝化、堵塞和外形失真，常使用的修整工具是金刚石笔。操作时，修整工具位置过高、修整方向不当（如逆砂轮旋转方向，倾斜角过大过小）或修整量过大，都会使砂轮产生强烈振动，或引起金刚石笔啃刀，严重的还会导致砂轮破裂。正确的操作方法是：金刚石笔处于砂轮中心水平线下1～2mm处，顺砂轮旋转方向，与水平面的倾斜角为5°～10°左右。修整时要用力均匀，速度平稳，一次修整量不要过大。操作者应站在砂轮的侧方安全位置，不可站在砂轮正面操作。

　　修整后的砂轮必须重新经回转试验后，方可使用。

　　5．砂轮的储运

　　（1）砂轮在搬运、储存中，不可受强烈振动和冲击，搬运时不准许滚动砂轮，以免造成裂纹、表面损伤。

　　（2）印有砂轮特性和安全速度的标志不得随意涂抹或损毁，以免造成使用混乱。

　　（3）砂轮存放时间不应超过砂轮的有效期，树脂和橡胶结合剂的砂轮自出厂之日起,若存储时间超过一年，须经回转试验合格后才可使用。

　　（4）砂轮存放场地应保持干燥，温度适宜，避免与其他化学品混放。防止砂轮受潮、低温、过热以及受有害化学品侵蚀使强度降低。

　　（5）砂轮应根据规格、形状和尺寸的不同，分类放置，防止叠压损坏或由于存储不当导致砂轮变形。

　　NC钻床上内冷却合金钻的应用

　　1 内冷却合金钻特点

　　合金钻从结构上可以分为整体式和分体式(图1为分体式内冷却合金钻)。整体式全部采用硬质合金材料，分体式仅是头部采用硬质合金，其后导向部分及夹持部分仍采用高速钢。由于硬质合金钻的材料主要含有W、Ti、Ta类金属元素，因此硬质合金钻的硬度、耐磨性和耐热性均高于普通工具钢。在一般情况下，硬质合金的硬度都在90HRA以上，耐热性在850℃以上。

　　在加工过程中，切除通常发生在极短的瞬间，切削热绝大部分在切屑中，为了降低切削热，一般采用外冷却和内冷却两种方式，而我们在加工B&W7S60MMC柴油机气缸中所使用的内冷却合金钻很好地解决了降低切削热的问题。

　　首先，通过合金钻的高速加工，将切屑快速地排出从而带走切削热，避免切屑过长时间与刀具接触。

　　其次，采用内冷却的方式，直接通过有一定压力的冷却水循环，将绝大部分切屑冲走，同时让刀具一直处在完全冷却的状态。

　　通过以上两点可以将刀具的磨损降低到最低点，提高了刀具的使用寿命，从而降低刀具的消耗。

　　2 加工效率

　　加工时间的缩短

　　数控机床在加工零件时，对于它的辅助时间，例如换工件时间、工件定位时间、换刀时间是有一定限时的，但主要应该是有效地、大幅度地降低切削加工工时，也就是提高切削速度和进给速度，才有可能使机床的生产效率提高。经我们在B&W7S60MMC柴油机气缸体加工中所采用的部分合金钻与普通钻使用后比较表明，合金钻的线速度：钻头直径为10.2mm时，达50～80m/min；钻头直径为21mm 时，达80～130m/min。而普通钻头在以上两种相同直径时，线速度只能达20m/min。进给量在满足机床功率的要求下，普通钻的进给量是0.10～0.15mm/r左右，而硬质合金钻的进给量可达0.18～0.25mm/r左右。

　　在实际加工气缸体时，除去各个平面上螺孔的攻丝、孔的反刮平面以及排气侧与凸轮侧平面上需用接长杆加工外，使用合金钻以后，比普通钻加工一个相同的零件，效率提高将近25%～30%左右。

　　成本降低

　　刀具的高耐用性，很大程度上降低了刀具消耗，降低了制造成本，直接地提高了产品的附加值。

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