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金刚石砂轮硬脆材料及平面研磨加工的优势

  随着时代的进步,科学的发展,社会的需要,新型材料的研制,磨削加工向高质量、高精度、自动化方向不断发展,金刚石砂轮起的作用越来越明显。 金刚石磨料所有的特性和优势,金刚石砂轮成为硬质合金、PCD、PCBN刀具、钨钢、工程陶瓷、半导体、光学玻璃、陶瓷、高铝瓷、玛瑙宝石、石材等硬脆材料及平面研磨加工的工具。

  金属金刚石砂轮用高温烧结法制造,其结合强度高、导热性和耐磨性好、成型性好、可承受较大的负荷。但金属金刚石砂轮无气孔,不容易排屑,而且砂轮在烧结过程中不可避免地存在着收缩及变形,所以在使用前对砂轮进行修整,但砂轮修整比较困难。目前生产中常用的砂轮对修整方法不仅在修整时费时费力,而且修整过程中金刚石颗粒的脱落较多,修整砂轮本身的消耗很大,整形精度较低。

  树脂金刚石砂轮韧性好,磨削过程中产生退让,造成尺寸不稳,且耐热性较差,在加工工件的过程中,金刚石砂轮与工件之间产生的热量容易使局部温度过高,一旦达到临界值,树脂结合剂对金刚石的把持失效,金刚石在没有完全磨钝的条件下就会脱落,从而使加工费用大幅提升。

  陶瓷金刚石砂轮的把持强度高,寿命长,磨耗少,磨削锋利,零件表面无振纹,加工效率是金属金刚石砂轮的2倍,耐用度是树脂金刚石砂轮的2-3倍,加工工件平面度可达0.001-0.002㎜。寿命过国外同类产品的20%~40%,砂轮具有多孔性,磨削不易发热和堵塞,自锐性好,磨削锋利,生产效率高,形状保持性好,陶瓷金刚石砂轮在高速和高速、高精度磨削加工中充分发挥其耐磨性、切削能力强的特点,尤其在硬脆难加工材料更显优势,应用广泛。 金刚石砂轮在工业各部门、各领域几乎都有应用,航空航天、模具制造业、半导体制造业、光学加工制造业等。目前,陶瓷材料、光学材料、航空发动机涡轮叶片、硅片制品等都多用陶瓷金刚石砂轮磨削。

  在日常的磨削作业中,对于金刚石砂轮的安装、平衡、修整,你都做对了吗?下面由来给大家介绍一下吧!金刚石砂轮的安装。在安装砂轮时应特别注意,砂轮在高速旋转的条件下工作,使用前要仔细检查,不允许有裂纹,安装牢靠,并应经过静平衡调整,以免造成人身和质量事故。砂轮内孔与砂轮轴或法兰盘外圆之间,不能过紧,否则磨削时受热膨胀,易将砂轮胀裂,也不能过松,否则砂轮容易发生偏心,失去平衡,以致引起振动。一般配合间隙为0.1-0.8mm,高速砂轮间隙要小些。用法兰盘装夹砂轮时,两个法兰盘直径应相等,其外径应不小于砂轮外径的1/3。

  在法兰盘与砂轮端面间应用厚纸板或耐油橡皮等做衬垫,使压力均匀分布,螺母的拧紧力不能过大,否则砂轮会破裂;注意紧固螺纹的旋向,应与砂轮的旋向相反,即当砂轮逆时针旋转时,用右旋螺纹,这样砂轮在磨削力作用下,将带动螺母越旋越紧。金刚石砂轮的平衡。一般直径大于125mm的砂轮都要进行平衡,使砂轮的与其旋转轴线重合。不平衡的砂轮在高速旋转时会产生振动,影响加工质量和机床精度,严重时还会造成机损坏和砂轮碎裂。

  引起不平衡的原困主要是砂轮各部分密度不均匀,几何形状不对称以及安装偏心等。因此在安装砂轮之前都要进行平衡,砂轮的平衡有静平衡和动平衡两种。

  一般情况下,只需作静平衡,但在高速磨削(速度大于 50m/s)和高构度磨削时,进行动平衡。平衡时将砂轮装在平衡心轴上,然后把装好心轴的砂轮平放到平衡架的平衡导轨上,砂轮会作来回摆动,直至摆动停止。平衡的砂轮可以在任意位置都静止不动。如果砂轮不平衡,则其较重部分总是转到下面. 这时可移动平衡块的位置使其达到平衡。平衡好的砂轮在安装至机床主轴前先要进行裂纹检查,有裂纹的砂轮禁止使用。

  安装时砂轮和法兰之间应垫上0. 5—1mm的弹性垫板:两者的直径相等,其尺寸一般为砂轮直径的一半。砂轮与砂轮轴或台阶法兰间应有一定间隙,以免主轴受热膨胀而把砂轮胀裂。平衡砂轮的方法:在砂轮法兰盘的环形槽内装入几块平衡块,通过调整平衡块的位置使砂轮与它的回转轴线重合。

  金刚石砂轮的修整。在磨削过程中砂轮的磨粒在摩擦、挤压作用下,它的棱角逐渐磨圆变钝,或者在磨韧性材料时,磨屑常常嵌塞在砂轮表面的孔隙中,使砂轮表面堵塞,使砂轮丧失切削能力。这时,砂轮与工件之间会产生打滑现象,并可能引起振动和出现噪音,使磨削效率下降,表面粗糙度变差。同时由于磨削力及磨削热的增加,会引起工件变形和影响磨削精度,严重时还会使磨削表面出现烧伤和细小裂纹。

  此外,由于砂轮硬度的不均匀及磨粒工作条件的不同,使砂轮工作表面磨损不均匀,各部位磨粒脱落多少不等,致使砂轮丧失外形精度,影响工件表面的形状精度及粗糙度。

  凡遇到上述情况,砂轮就进行修整,切去表面上一层磨料,使砂轮表面重新露出光整锋利磨粒,以恢复砂轮的切削能力与外形精度。

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