耐磨涂层后期磨削加工及其注意事项

一般来讲，喷涂粉末越细、涂层孔隙率越低、涂层越均匀，磨削加工后的光洁度越好。 

选择砂轮时应考虑涂层种类、硬度、工件大小与形状、磨削量、表面光洁度要求、磨床类型等因素。一般遵循以下原则： 

（1）尽可能选用最锐利的砂轮，这种砂轮切削速度快，不易过热。砂轮锐利程度与砂轮所用磨粒的类型及粒度有关。对于磨削耐磨涂层的砂轮来讲，常用的磨粒是碳化硅和金刚石。这是因为碳化硅磨粒在磨削时发生破裂后会呈现新的锐利的切削刃，而金刚石磨粒具有良好的耐久性，能干净地磨削各种硬质耐磨涂层。当磨粒粒度较小时，不仅具有较小的表面积，而且切削刃较锐利，比粗磨粒更容易陷入涂层内部，从而获得较高的光洁度。一般来讲，用于耐磨涂层粗磨的磨粒粒度在125-150目，用于细磨的粒度在380-400目。 

（2）所选砂轮内部结构及其硬度级别要能够提供自由磨削的效果。砂轮内部结构是指砂轮内部各个磨粒之间的间距，具有多孔结构的砂轮，其磨削效果更佳，这是由于颗粒间造成的间隙能够提供更大的存屑空隙造成的。砂轮硬度不同也会影响耐磨涂层磨削效果，较硬砂轮比较软砂轮具有更长的使用寿命。当磨削应力较小、接触面积较大及磨削速度较高时，推荐采用较软的砂轮；当磨削应力较大、光洁度要求较高、接触面积较小及砂轮较窄时，推荐采用较硬砂轮。 

(3）选择最适合的砂轮粘结类型。常用砂轮粘结剂有两种，即陶瓷粘结剂和树脂粘结剂。采用陶瓷粘结剂的砂轮能够承受较高的磨削速度和精确的配合公差，且不受水、酸、油及温度变化的影响，但要求磨床转速要小于砂轮的安全操作速度，一般小于33米/秒。而采用树脂粘结剂的砂轮，可用于更高的磨削速度，并产生更高的光洁度。 

图（2）是电弧喷涂防磨处理施工现场

针对KN-75喷涂的WC类耐磨涂层，推荐磨削工艺如下： 

1) 采用精密、高质量的磨削设备； 

2) 选用水溶性冷却介质淋洗； 

3) 选用树脂粘结金刚石砂轮，当工件外径小于50mm时，选用φ500的砂轮；当工件外径大于50mm时，选用φ762的砂轮； 

4) 采用两步法进行磨削，第一步：进行粗磨，其磨削参数为：磨粒粒度125-150目；砂轮转速25-30m/s；工件转速0.3m/s；磨削深度<0.01mm；移动速度0.2-0.3m/min，纵向进磨量0.025-0.05mm；第二步：进行细磨，其磨削参数为：磨粒粒度380-400目；砂轮转速25-30m/s；工件转速0.5m/s；磨削深度<0.005mm；移动速度0.05-0.1m/s，纵向进磨量0.025~0.05mm。 

在磨削过程中，砂轮磨削面的状况会发生变化，使用一段时间后，不是发生砂轮面的砂粒被磨损掉，使得磨粒的高度与粘结剂高度相等，就是发生砂轮面被磨削材料所填充，这两种情况都会削弱砂轮的磨损能力，导致摩擦（擦光）多于磨削，此时，应对砂轮进行修整或更换新的砂轮。当采用金刚石工具修整砂轮时，工具经过砂轮表面的横移速度影响砂轮的最终切削作用，快速横移能打开砂轮面，使磨粒重新变锋利，从而提高砂轮磨削能力；与此相反，当横移较慢时，会导致砂轮面封闭，使磨粒钝化并引起砂轮变硬，对热喷涂耐磨涂层，不推荐使用慢速修整法。所以，在使用金刚石砂轮磨削耐磨涂层时，保持砂轮锋利非常重要，有利于获得较高的表面光洁度。 

图（3）是可以做各种耐磨涂层外圆磨加工的机床

对耐磨涂层的磨削一般推荐采用湿式磨削，如果采用适当的保护措施，也可采用干磨削。但是，湿磨削的优点要远远大于干磨削。湿磨削时，可以使用较硬的砂轮，且不会增加爆皮或热裂的发生率，使表面颗粒的脱出减至最少，并且得到的表面光洁度较好，砂轮不会很快被填塞，需要的修整次数也会少。此外，湿磨削还有助于冲洗掉磨屑残渣。磨削液的过滤和合适的浓度对表面光洁度也有影响。 

总之，只要在磨削加工过程中仔细操作，就可以获得具有良好光洁度的耐磨涂层表面。下面是确定耐磨涂层磨削工艺时需要考虑的一些因素。

1）使用较软的、自由磨削的砂轮，可大大减少擦光和磨粒脱出的机会； 

2）保持砂轮面清洁、锋利； 

3）采用正确的砂轮修整工艺； 

4）进行粗磨时尽量选用粗粒度砂轮，进行精磨时要选用细粒度砂轮，如果想用粗砂轮来获得好的表面光洁度，可能导致磨粒脱出、污染或烧焦； 

5）使用轻磨削。耐磨涂层通常较薄，过大的磨削压力可能引起涂层表面分层或表面颗粒脱出； 

6）进行最后一道磨削工序时应采用无火花磨削，否则会导致砂轮面钝化或釉光； 

7）始终保持涂层受压，通过喷涂面向基体下切才能使分层和颗粒脱出限制到最小； 

8）涂层磨削工艺优化处理。磨削参数变化对磨削速度和光洁度有较大影响，耐磨涂层表面光洁度在很大程度上取决于所选用的磨削工艺。当给定砂轮存在问题时，应进行砂轮速度、进给速度、工件速度及修整工艺。