閥門密封表面磨削的基本原理

磨削是閥門製造過程中常用的密封面精加工方法。磨削可以使閥門密封面獲得較高的尺寸精度、幾何形狀粗糙度和表面粗糙度，但無法提高密封面各表面間的相互位置精度。研磨後閥門密封面的尺寸精度通常為0.001~0.003mm；幾何形狀精度（如不平整度）為0.001mm；表面粗糙度為0.1~0.008。

密封面研磨的基本原理包括五個面向：研磨過程、研磨運動、研磨速度、研磨壓力和研磨餘量。

1. 研磨過程

研磨工具與密封圈表面緊密貼合，研磨工具沿著接合面進行複雜的研磨運動。研磨料置於研磨工具與密封圈表面之間。當研磨工具與密封圈表面相對移動時，研磨料中的部分磨粒會在研磨工具與密封圈表面之間的金屬層間滑動或滾動。首先磨去密封圈表面的凸起，然後逐步研磨至所需的幾何形狀。

研磨不僅是磨料對金屬的機械作用過程，也是一種化學反應。磨料中的油脂會在待加工表面形成氧化膜，加速研磨過程。

2 . 研磨運動

當研磨工具與密封圈表面相對運動時，密封圈表面各點相對於研磨工具的相對滑動路徑總和應相等，且相對運動方向應不斷變化。運動方向的不斷變化可防止每個磨粒在密封圈表面重複其運動軌跡，從而避免產生明顯的磨損痕跡並增加密封圈表面的粗糙度。此外，運動方向的不斷變化還能使磨粒分佈更加均勻，使密封圈表面的金屬切削更加均勻。

儘管磨削運動複雜且運動方向變化很大，但磨削運動始終沿著磨削刀具的結合面與密封圈表面進行。無論是手工磨削或機械磨削，密封圈表面的幾何形狀精度主要受磨削刀具的幾何形狀精度和磨削運動的影響。

3. 研磨速度

磨削運動速度越快，磨削效率越高。磨削速度越快，單位時間內通過工件表面的磨粒就越多，因此去除的金屬也越多。

磨削速度通常為10~240公尺/分鐘。對於需要高精度磨削的工件，磨削速度一般不超過30公尺/分鐘。閥門密封面的研磨速度與密封面的材料有關。銅和鑄鐵密封面的研磨速度為10~45公尺/分鐘；淬硬鋼和硬質合金密封面的研磨速度為25~80公尺/分鐘；奧氏體不鏽鋼密封面的研磨速度為10~25公尺/分鐘。

4. 研磨壓力

隨著研磨壓力的增加，研磨效率也會增加，但研磨壓力不宜過高，一般為0.01-0.4MPa。

研磨鑄鐵、銅和奧氏體不銹鋼的密封表面時，研磨壓力為0.1~0.3MPa；研磨淬硬鋼和硬質合金的密封表面時，研磨壓力為0.15~0.4MPa。粗磨時取較大值，精磨時取較小值。

5. 研磨餘量

由於磨削是精加工工序，切削量非常小。磨削餘量的大小取決於前一道工序的加工精度和表面粗糙度。在確保移除前一道工序加工痕跡並修正密封圈幾何誤差的前提下，磨削餘量越小越好。

密封面一般應先進行精磨，然後再進行研磨。精磨後，密封面可直接研磨，最小研磨餘量為：直徑餘裕0.008~0.020mm；平面餘裕0.006~0.015mm。手工研磨或材料硬度較高時，取較小值；機械研磨或材料硬度較低時，取較大值。

閥體密封面不便於磨削加工，因此可採用精車削。精車削後，密封面需先進行粗磨，平面餘裕為0.012~0.050mm。

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