在選好了適當的磨削液及其管理體系以后,接下來的首要問題是如何正確地把磨削液注入磨削區域。
磨削液應該注到切削弧區域,而不是簡單地注向工件和砂輪的結合部,通常澆注的冷卻液只有很少部分進入切削弧區。旋轉的砂輪像一個吹風器那樣,把磨削液從砂輪外圓拋出去。
砂輪的孔隙既可容屑,又可發揮搬運磨削液的功能。就這樣,磨削液是靠砂輪本身帶到切削弧區的。所以,在適當的速度下,磨削液澆注到砂輪外圓就會帶向切削弧區。
此外,噴咀應作專門設計,使磨削液以適當的速度噴注在正確的注入點。噴咀尺寸應覆蓋整個砂輪寬度,當寬度已知時,噴咀的開口高度(d)可通過計算獲得。若噴咀寬度為1.5″,則噴咀口的面積為:1.5in2。設磨削速度為5500(1676m/min),換算成英寸須乘12,得66000in/min,所以,噴口處的磨削液流速為:(1.5in2)×66000in/min=99000in3/min。若油泵壓力為110psi (0.758MPa),每分鐘的液體流量為58gpm(每分鐘58加侖,約為219.554升/分),而1加侖=231立方英寸,所以油泵流量為: 231in3×58gpm=13398in3/min。顯然,油泵進口和出口的流量應該相等,即13398應等于99000d。于是可算出噴口高度d為: 0.135″(13398/99000)。實際選用的噴咀開口高度可以比計算值略小一點,因為磨削液離開噴咀后速度會有所降低。當噴咀不正對砂輪的情況下,考慮這個因素尤為重要。所以,本例中噴咀尺寸取0.12″×1.5″較好。
油泵的壓力是為推動液體在管路系統中流動。有時系統的阻力可能超過油泵額定壓力110Psi。因為經常發生噴咀制造不正確,管路、接頭、活動轉臂等有扭曲或阻滯現象。假如上述影響流動的阻滯因素存在,則流動速度就會減小。因此,要經常用流量劑來檢測流速的變化,光看壓力計是不夠的。
附錄:關于超硬磨料濃度的知識
超硬磨料的砂輪技術規范中一項重要指標是濃度。工業界常把濃度100誤解為100%,其實不然,濃度100的定義是:在1立方英寸體積內有72克拉磨料。所以,濃度50是指每立方英寸中有36克拉磨料,磨料的粒度大小有很多種,而不同粒度的磨料可以有相同的濃度。
現以濃度同樣為75的兩種磨料粒度作對比。一種是60粒度(美標,下同),另一種是200粒度,它們每立方英寸的磨料含量都是54克拉,對于60粒度的磨料,每克拉有6900顆,而200粒度的磨料每克拉有262000顆。所以60粒度的磨料,在每立方英寸的砂輪中有372600顆磨粒,而200粒度的磨料,這個數字達到14148000顆。
不同的磨料粒度意味著在濃度相同時,細粒度的磨粒數量多于粗粒度的磨粒。假定磨粒在砂輪內是均勻分布的,則把上述每立方英寸中的磨粒數開立方后,可得每英寸長度上的磨粒數。對60粒度而言,為每英寸72顆,而200粒度為每英寸242顆,上述數字的倒數就是磨粒間距。對60粒度而言,間距為0.014″,對200粒度,間距為0.004″。假如磨削中的切削弧長度是0.013″,60粒度的砂輪,磨料間距比它長,所以有時切削弧上沒有磨料在工作,而對200粒度的砂輪,磨粒間距為0.004″。所以至少有3顆磨粒在切削弧上工作。從上述對比引出了一條常用規則,即選用砂輪時,要保證切削弧長度上有4~10顆磨粒在工作。