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决定砂轮性能的关键-修整过程

关键词 砂轮|2022-05-18 10:26:10|基础知识|来源 机加工程师
摘要 砂轮修整一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法。①车削修整法以单颗粒金刚石(或以细碎金刚石制成的金刚笔、金刚石修整块)作为刀具车削砂轮,是应用最普遍的修整方法。安装在刀架上的金...

砂轮修整一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法。

① 车削修整法以单颗粒金刚石(或以细碎金刚石制成的金刚笔、金刚石修整块)作为刀具车削砂轮,是应用最普遍的修整方法。

安装在刀架上的金刚石刀具通常在垂直和水平两个方向各倾斜约5°~15°;金刚石与砂轮的接触点应低于砂轮轴线0.5~2毫米,修整时金刚石作均匀的低速进给移动。

要求磨削后的表面粗糙度越小,则进给速度应越低,如要达到Ra0.16~0.04微米的表面粗糙度,修整进给速度应低于50毫米/分。修整总量一般为单面0.1毫米左右,往复修整多次。

粗修的切深每次为0.01~0.03毫米,精修则小于0.01毫米。

② 金刚石滚轮修整法采用电镀或粉末冶金等方法把大量金刚石颗粒镶嵌在钢质滚轮表面制成的金刚石滚轮,以一定转速旋转(借以降低滚轮与砂轮的相对速度),对高速旋转的砂轮表面产生磨削和辗压作用,使砂轮获得与滚轮型面吻合的锋利工作表面。

金刚石滚轮制造复杂,造价高,但经久耐用,修整效率高,适于在大批量生产中修整磨削特殊成形表面(如螺纹、齿轮和涡轮叶片榫齿等)的砂轮。

③ 砂轮磨削修整法

采用低速回转的超硬级碳化硅砂轮与高速旋转的砂轮对磨,以达到修整的目的。

④ 滚轧修整法

采用硬质合金圆盘、一组由波浪形白口铁圆盘或带槽的淬硬钢片套装而成的滚轮,与砂轮对滚和挤压进行修整。

滚轮一般装在修整夹具上手动操作,修整效率高,适于粗磨砂轮的修整。

砂轮修整的过程

砂轮修整分整形和修锐两个步骤:
整形是通过改变砂轮的宏观形状,几何形状和尺寸精度,使磨粒尖端微细破碎形成磨削微刃。整形方法有:车削整形、滚压整形、金刚石滚轮整形等。
修锐是通过去除砂轮磨粒间的结合剂,使磨粒凸出结合剂表面,形成必要的磨削刃和容屑空间,提高砂轮的磨削性能。
修锐方法众多,目前主要有自由磨粒修锐和固结修整器修锐两类:
砂轮的修整过程就是先整形将磨损钝化的磨粒脱落,及修出新的磨削微刃;然后再用修锐的方法去除掉包裹在磨粒周围的结合剂,形成磨削刃和容屑空间。
金刚石滚轮修整法可以同时作为整形和修锐的工具,通过调整砂轮修整的工艺参数,一次装夹完成CBN砂轮的整形和修锐。
普通陶瓷砂轮结合剂较软,通过参与磨削都能被去处,加上车削整形法兼具部分修锐的效果,因此,普通砂轮一般没有修锐环节。
CBN砂轮结合剂较硬,采用金刚滚轮修整时可通过调整修整参数,实现砂轮的整形和修锐。
砂轮修整时可以省略修锐的环节,简化修整工艺的同时也能满足特定的加工要求。

砂轮的修锐过程

修锐原理主要是利用修锐工具中的磨粒硬度与砂轮磨粒、砂轮结合剂三者之间的硬度差异(修锐工具磨粒硬度居中,砂轮磨粒最硬,结合剂硬度最差),保留砂轮磨粒而去除结合剂的目地。
自由磨粒修锐使将碳化硅、刚玉或玻璃等游离磨粒喷射到转动的砂轮表面,研磨掉结合剂,形成容屑空间;此种方法效率较低,不能修锐CBN砂轮等结合剂硬度高的砂轮。
固结修锐法是用修锐块或油石等工具直接切除结合剂,或者使之与CBN磨粒挤压形成碎磨粒填充在磨粒间隙中,去除结合剂,形成容屑空间。

砂轮的光修过程

光修转数:金刚滚轮停止径向进给后砂轮转过的转数。
砂轮光修为砂轮粗、精修后的修润环节,可使砂轮表面的轮廓更规则;类似于工件去毛刺工艺。
光修转数一般在0-60r/min,在修整系统刚性允许的条件下可选用转数为60。

影响修整

质量因素

金刚石笔修整砂轮时影响修整质量的因素:

因素1

金刚石的刀口形状尺寸、金刚石的耐磨性。

因素2

修整参数(修控进给量fad,砂轮修整转数nd、修整深度Aed)

因素3

修整装置、磨削液

因素4

砂轮特性(磨料种类、胶度、粒度、组织、结合剂)等。

这些因素的影响结果,使被修的砂轮表面的实际廓形和表面粗糙度不同于理论廓形和表面粗糙度。

被修砂轮表面的磨粒将会出现如下图所示的五种状态。

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