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阀门密封面研磨的基本原理

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研磨,在阀门制造过程中是其密封面常用的一种光整加工方法。研磨可以使阀门密封面获得很高的尺寸精度、几何形状粗度及表面粗糙度,但不能提高密封面各表面间的相互位置精度。研磨后的阀门密封面通常可以到的尺寸精度为 0.001~0.003mm;几何形状精度(如不平度)为 0.001mm;表面粗糙度为 0.1~0.008。
密封面研磨的基本原理包括:研磨过程、研磨运动、研磨速度、研磨压力及研磨余量五个方面。
1 研磨过程
研具与密封圈表面很好地巾合在一起,研具沿贴合表面作复杂的研磨运动。研具与密封圈表面间放有研磨剂,当研具与密封圈表面相对运动时,研磨剂中的部分磨粒在研具与密封圈表面间滑动或滚动,切去密封圈表面上很薄的一层金属。密封圈表面上的凸峰部分首先被磨去,然后渐渐达到要求的几何形状。
研磨不仅是磨料对金属的机械加工过程,同时还有化学作用。研磨剂中的油脂能使被加工表面形成氧化膜,从而加速了研磨过程。
2 研磨运动
研具与密封圈表面相对运动时,密封圈表面上每一点对研具的相对滑动路和都应该相同。并且,相对运动的方向应不断变更。运动方向的不断变化使每一磨粒不会在密封圈表面上重复自己运动轨迹,以免造成明显的磨痕而加高密封圈表面的粗糙度。此外,运动方向的为断变化不能使研磨剂分布得比较均匀,从而较均匀地切去密封圈表面的金属。
研磨运动尽管复杂,运动方向尽管大变化,但研磨运动始终是沿着研具与密封圈表面的贴合表面进行的。无论是手工研磨或机械研磨,密封圈表面的几何形状精度则主要受研具的几何形状精度及研磨运动的影响。
3 研磨速度
研磨运动的速度越快,研磨的效率也越高。研磨速度快,在单位时间内工件表面上通过的磨粒比较多,切去的金属也多。
研磨速度通常为 10~240m/min。研磨精度要求高的工件,研磨速度一般不超过 30m/min。阀门密封面的研磨速度与密封面的材料有关,铜及铸铁密封面的研磨速度为 10~45m/min;淬硬钢及硬质合金密封面为 25~80m/min;奥氏体不锈钢密封面为 10~25m/min。
4 研磨压力
研磨效率随研磨压力的加大而提高,研磨压力不能过大,一般为 0.01~0.4MPa。
研磨铸铁、铜及奥氏体不锈钢材料的密封面时,研磨压力为 0.1~0.3MPa;淬硬钢和硬质合金密封面为 0.15~0.4MPa。粗研时取较大值,精研时取较小值。
5 研磨余量
由于研磨是光整加工工序,故切削量很小。研磨余量的大小取决于上道工序的加工精度和表面粗糙度。在保证去除上道工序加工痕迹和修正密封圈几何形状误差的前提下,研磨余量愈小愈好。
密封面研磨前一般应经过精磨。经精磨后的密封面可直接精研,其小的研磨余量为:直径余量为 0.008~0.020mm;平面余量为 0.006~0.015mm。手工研磨或材料硬度较高时取小值,机械研磨或材料硬度较低时取大值。
阀体密封面不便磨削加工,可采用精车。精车后的密封面须粗研后才能进行精研,其平面余量为 0.012~0.050mm。
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