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陶瓷CBN砂轮​的磨削及维护技术

   树脂结合剂砂轮和金属结合剂多层砂轮一般需分别进行修形和修锐,陶瓷结合剂砂轮的修形和修锐可用金刚石滚轮一次完成,电镀砂轮和金属结合剂单层砂轮一般不需修整,只是在加工精度和表现粗糙度要求高的场合才进行简单的修形,去掉表面的高磨粒点,使表面微刃高度一致。陶瓷CBN砂轮在使用前应牢固和准确地安装,大直径砂轮和高速旋转砂轮要进行仔细地平衡。砂轮维护主要是指对砂轮进行修整,包括修形和修锐两个方面。修形是从宏观上改变砂轮形状,达到所要求的几何形状精度的过程。修锐是从微观上使磨粒突出结合剂,形成切削刃和容屑空间,达到所要求的磨削能力的过程。

  陶瓷CBN砂轮修整方法与普通砂轮不同,应根据砂轮类型、结合剂种类及应用要求来合理选择。修整过程也与普通砂轮不同,因CBN磨料硬,修整时磨料不破碎,而基本是在修整工具作用下被磨除。目前,陶瓷CBN砂轮修整方法很多,其中,效果较好的修形方法有旋转金刚石修整法和电火花修整法,效果较好的修锐方法有游离磨料喷射法、杯形金刚石砂轮修锐法、弹性超声修锐法、电解修锐法和电火花修锐法。陶瓷CBN砂轮的理想修形过程应是:一步,只对结合剂作用,尽量使CBN磨粒达到大的露高度,此时对表层磨粒的把持力很小,磨粒易脱落。二步,靠不很大的剪切力使磨粒脱落下来。一、二两步交替重复进行。陶瓷CBN砂轮的理想修锐过程应是上述修形过程的一步,即只对结合剂作用,使CBN磨粒达到好的露高度。上述修形与修锐过程可合并进行。

  目前,国际上CBN磨削技术在许多领域取代了普通磨具磨削,如磨削汽车和柴汕机曲轴、淬硬钢轴承环、硬铸铁泵零件、高硬度钢和不锈钢零件、工具钢和模具钢零件等。采用陶瓷CBN砂轮,虽然初始成本很高,但磨削作业中的经常性消耗费用降低,更换及修整砂轮时间减少,检验时间短,废品率降低,生产率提高,预计可节省加工成本30百分比以上,特别适用于表面粗糙度变化小,表面质量很高的工件及磨削和自动化生产过程中。CBN磨削生产效率和产品质量的提高,综合成本低于普通砂轮磨削,应在我国大力推广,与之相对应的CBN砂轮维护修整技术也在同步发展。

  砂轮的修整是指用金刚笔或金刚石滚轮将砂轮表面钝化的部分去掉的过程。那砂轮什么时候需要修整?主要包括三种情况:新砂轮刚刚安装上机床,外圆肯定不圆,需将其修圆、砂轮经磨削之后表面一层磨料钝化,要将这层磨料去掉、砂轮本身并没有钝化,但由于所磨的材料堵塞在砂轮表面使其无法再继续磨削。

  金刚石滚轮是一种新兴的砂轮修整工具,用于修整各种复杂型面。操作简单,修整时间短,使用寿命长(可达5-250万次),修整精度高可达±2μm,修整效率高,成型能力强,修修形面精度高、稳定,能修整出其它修整方法无法完成的复杂形面砂轮。金刚笔修整,原材料采用自然尖角,硬度高,尖角磨钝后可修整,可多次使用,在磨床砂轮整修中,产品可久耐磨。

  对于修整的进刀量,我们遵循的原则是将钝了的磨料颗粒修出锋口,将堵塞在磨料颗粒间的金属屑修掉。修整速度不同会直接影响砂轮表面的粗糙度,进而对工件加工效果产生影响。对磨削的影响具体表现在:当修整笔(金刚笔)走刀较快时,砂轮表面呈大螺距的“螺旋面”,可以进行粗磨。这是因为每颗磨料承受了较大的力,砂轮易脱粒,所磨削的金属量也较多。而当修整笔(金刚笔)走刀速度较慢时,砂轮表面呈小螺距的“螺旋面”,这只能用于精磨,因为表面很致密,相当于将粒度提高了。因此有时候不同的工件粗糙度可以用同一片砂轮通过不同的修整速度来达到。

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