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阀门密封面研磨的基本原理

磨削是阀门制造过程中密封面常用的精加工方法。磨削可以使阀门密封面获得较高的尺寸精度、几何形状粗糙度和表面粗糙度,但不能提高密封面各表面之间的相互位置精度。磨削后的阀门密封面尺寸精度通常为0.001~0.003mm;几何形状精度(如不平整度)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、研磨压力和研磨余量五个方面。

 

1. 研磨过程

 

研磨工具与密封环表面紧密结合,研磨工具沿结合面作复杂的研磨运动。研磨工具与密封环表面之间装有磨料,当研磨工具与密封环表面相对运动时,磨料中的部分磨粒会在研磨工具与密封环表面之间滑动或滚动,形成一层金属层。密封环表面的尖峰首先被磨掉,然后逐渐达到所需的几何形状。

 

磨削不仅是磨料对金属的机械过程,同时也是一种化学作用,磨料中的油脂能在被加工表面形成一层氧化膜,从而加速磨削过程。

2 . 磨削运动

 

当磨具与密封圈表面相对运动时,密封圈表面各点相对于磨具的相对滑动路径总和应相同,且相对运动方向应不断变化。运动方向的不断变化可防止每个磨粒在密封圈表面重复各自的运动轨迹,从而不至于造成明显的磨痕,增加密封圈表面的粗糙度。此外,运动方向的不断变化并不能使磨料分布更均匀,从而无法使密封圈表面的金属被切削得更均匀。

 

虽然磨削运动复杂,运动方向变化很大,但磨削运动始终沿着磨具与密封圈表面的结合面进行。无论是手工磨削还是机械磨削,密封圈表面的几何形状精度主要受磨具的几何形状精度和磨削运动的影响。

3. 研磨速度

 

磨削运动越快,磨削效率越高。磨削速度快,单位时间内穿过工件表面的磨粒越多,切除的金属就越多。

 

研磨速度通常为10~240m/min。对于研磨精度要求较高的工件,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质有关。铜、铸铁密封面的研磨速度为10~45m/min;淬火钢、硬质合金密封面的研磨速度为25~80m/min;奥氏体不锈钢密封面的研磨速度为10~25m/min。

4. 研磨压力

 

研磨效率随研磨压力的增大而提高,研磨压力不宜过高,一般为0.01-0.4MPa。

 

研磨铸铁、铜、奥氏体不锈钢密封面时,研磨压力为0.1~0.3MPa;研磨淬硬钢、硬质合金密封面时,研磨压力为0.15~0.4MPa。粗磨时取较大值,精磨时取较小值。

5. 磨削余量

 

由于磨削属于精加工工序,切削量很小。磨削余量​​的大小取决于前道工序的加工精度和表面粗糙度。在保证去除前道工序加工痕迹、修正密封圈几何误差的前提下,磨削余量越小越好。

 

密封面一般应先精磨后再研磨。精磨后可直接研磨密封面,其最小研磨余量为: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较小值,机械研磨或材料硬度较低时取较大值。

 

阀体密封面不便磨削加工,可采用精车加工。精车加工后,密封面须进行粗磨后方可精车,平面余量为0.012~0.050mm。

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发布时间:2023年6月25日