超硬磨料砂輪修整技術(shù)發(fā)展

會(huì)計(jì)學(xué)1超硬磨料砂輪修整技術(shù)發(fā)展超硬磨料砂輪磨削的特點(diǎn)：1、可用來加工各種高硬度、高脆性金屬材料和非金屬材料2、磨削能力強(qiáng)、耐磨能力好、耐用度高，易于控制加工尺寸及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化3、磨削力小、磨削溫度低，加工表面質(zhì)量好，無燒傷、裂紋和組織變化4、磨削效率高5、綜合成本低一、概述首先認(rèn)識(shí)一下超硬磨料磨削技術(shù)

用高硬磨料如金剛石和立方氮化硼制成的磨具進(jìn)行磨削的加工技術(shù)。第1頁/共23頁一、概述超硬磨料磨削的應(yīng)用

在超硬磨料砂輪的應(yīng)用技術(shù)中，超硬磨料砂輪的修整技術(shù)占有非常重要的地位。砂輪修整的關(guān)鍵在于得到較高的整形精度，良好的形貌。整形精度的高低決定磨削工件尺寸精度和表面質(zhì)量，良好的形貌使磨粒有較強(qiáng)的把持力，磨削時(shí)有足夠的容屑空間，有利于磨削液進(jìn)入，防止燒傷與堵塞。以下就近年來砂輪修整的一些新技術(shù)作簡要介紹。第2頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)砂輪整形的方法較多：常用砂輪整形方法磨削法滾壓法車削法第3頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)車削法

用單點(diǎn)、聚晶金剛石筆，修整片等車削金剛石砂輪達(dá)到修整目的。第4頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)磨削法

用普通磨料砂輪或砂塊與超硬磨料砂輪對(duì)磨進(jìn)行修整，普通磨料磨粒被破碎，切削超硬磨料砂輪上的樹脂、陶瓷、金屬結(jié)合劑，致使超硬磨粒就會(huì)脫落。目前最為廣泛采用的修整法。第5頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)磨削法杯形砂輪整形杯形砂輪修整原理如右圖所示：利用直線包絡(luò)原理，可將砂輪修整成任意凸形輪廓。

杯形砂輪對(duì)砂輪的整形效果優(yōu)于采用金剛石砂輪的整形效果。第6頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)磨削法低碳鋼磨削整形單滾輪法雙滾輪法

低碳鋼磨削整形的特點(diǎn)是修整效率及修整精度較低、磨粒脫落較多、整形質(zhì)量不穩(wěn)定。第7頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)磨削法金剛石滾輪整形

其修整機(jī)理是通過金剛石滾輪與砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)砂輪整形。

金剛石滾輪整形法的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、滾輪耐用度高、能同時(shí)在砂輪全寬度上進(jìn)行修整、修整時(shí)間短、修整力小、能復(fù)制特定的砂輪輪廓(尤其對(duì)復(fù)雜型面砂輪具有準(zhǔn)確的復(fù)形能力)、適用于自動(dòng)化生產(chǎn)。該方法在有載或無載情況下均可使用,可使修整時(shí)間與其它加工輔助時(shí)間交叉重合。第8頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)滾壓法

滾壓整形法是利用旋轉(zhuǎn)的砂輪和滾壓輪之間的相對(duì)滾動(dòng)，壓裂砂輪的結(jié)合劑橋，使磨粒表面崩碎出現(xiàn)微刃。用硬質(zhì)合金或淬硬鋼制成滾壓輪，制造工藝簡單，價(jià)格便宜。主要特點(diǎn)是：修整壓力大、修整效率及修整精度較低、修整后砂輪表面損傷層較深、切削刃密度較低、磨粒較尖銳、易磨損。為了降低滾壓力，往往在滾壓輪表面開出斜槽或螺旋槽。為避免砂輪表面產(chǎn)生周期性波紋，必須控制砂輪軸與滾輪軸的同軸度。第9頁/共23頁二、砂輪整形技術(shù)其他整形方法電加工整形法

電加工整形法適用于任何以導(dǎo)電材料作為結(jié)合劑的砂輪，主要有電解法、電火花法等。激光整形法

通過控制激光放射參數(shù)和砂輪相對(duì)于激光束的運(yùn)動(dòng)，可以獲得期望的幾何形狀和精度。第10頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)常用砂輪修銳方法自由磨粒修銳法固結(jié)修銳工具修銳法電加工修銳法激光加工修銳法第11頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)自由磨粒修銳法

用碳化硅、剛玉、硬質(zhì)合金或鋼鐵等制成修整輪，與超硬磨料砂輪在一定壓力下進(jìn)行自由對(duì)滾，使結(jié)合劑破裂形成容屑空間，并使超硬磨粒表面崩碎形成微刃。加入碳化硅、剛玉等游離磨料，依靠游離磨料擠軋作用進(jìn)行修銳。游離磨料擠壓修銳

特點(diǎn)用該法修銳樹脂結(jié)合劑砂輪時(shí),初始磨損較大,磨削比較低。第12頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)自由磨粒修銳法游離磨料噴射修銳

以碳化硅、剛玉或玻璃珠等游離磨粒作為修銳介質(zhì),用壓縮空氣將修銳介質(zhì)高速噴射到轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪表面,以去除部分結(jié)合劑,形成切削刃,達(dá)到修銳砂輪的目的。

利用高壓液體和磨粒的運(yùn)動(dòng)達(dá)到去除砂輪表面結(jié)合劑的目的。是一種高效修銳方法,可在短時(shí)間內(nèi)獲得滿意的修銳效果。配合金剛石滾輪整形可減少金剛石滾輪的磨損。第13頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)自由磨粒修銳法超聲振動(dòng)修銳

由超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲頻的電信號(hào)傳給換能器，由變幅桿放大后變成帶動(dòng)修整器超聲頻的機(jī)械振動(dòng)。在砂輪和修整器間放入游離磨料撞擊砂輪的結(jié)合劑，使超硬磨粒突出結(jié)合劑，對(duì)砂輪進(jìn)行修整。超聲振動(dòng)修銳的特點(diǎn)：一方面，由于超聲波具有能量激波特性，可使磨料破碎并增強(qiáng)磨料對(duì)砂輪結(jié)合劑的切削和研蝕作用；另一方面，超聲波經(jīng)過液體時(shí)會(huì)產(chǎn)生所謂“空壓”作用，促使懸浮液滲入被修砂輪表面的細(xì)微裂紋中，進(jìn)一步加劇結(jié)合劑的破除，起到修銳砂輪的作用。第14頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)固結(jié)修銳工具修銳法

當(dāng)砂輪磨粒與修銳塊磨粒相遇時(shí),由于砂輪磨粒硬度更高,修銳塊磨粒將發(fā)生破碎。修銳塊磨粒間隙中填滿碎磨粒有助于對(duì)結(jié)合劑進(jìn)行切削,從而使砂輪上較淺的磨粒脫落。碳化硅或剛玉塊切入修銳第15頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)固結(jié)修銳工具修銳法

修整輪速度vr與超硬磨料砂輪速度vs的關(guān)系應(yīng)為：

vr≈vs-1(m/s)普通砂輪磨削修銳VrVs第16頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)固結(jié)修銳工具修銳法油石修銳

油石修銳是應(yīng)用較廣泛的修銳方法，它主要通過接觸區(qū)破碎磨粒的擠研作用去除超硬磨料砂輪的結(jié)合劑。但油石修銳無法獲得較大的磨粒凸出高度，因此不能用于大切削用量磨削用超硬磨料砂輪的修銳。第17頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)固結(jié)修銳工具修銳法

除上述修銳方法外,還有修銳棒、修銳膏、金屬絲刷、硬質(zhì)合金塊、低碳鋼磨削修銳法、磁性磨料修銳法等。第18頁/共23頁被修整砂輪工作液噴嘴磨床工作臺(tái)電極工具脈沖電源三、砂輪修銳技術(shù)電加工修銳法

電火花修整過程中，砂輪高速旋轉(zhuǎn)，被修整砂輪接脈沖電源的正極，工具電極接脈沖電源的負(fù)極，以磨削乳化液為工作液，且工作液由磨床的冷卻液噴嘴直接注入到被修整砂輪和工具電極之間，然后利用砂輪和工具電極之間產(chǎn)生脈沖火花放電的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除金屬結(jié)臺(tái)劑，使超硬磨粒有效地暴露出來，從而達(dá)到整形和修銳的目的。電火花修整特點(diǎn)：①可進(jìn)行在位、在線修整，易保證磨削精度；②操作方便；③適用于任何以導(dǎo)電材料作為結(jié)合劑的砂輪；④修整力小，適合小直徑和極薄砂輪的修整；⑤可方便地實(shí)脫對(duì)成型砂輪的快速、高精度修整。此外，相對(duì)其他砂輪修整方法電火花修整還具有成本低、易實(shí)現(xiàn)、工藝參數(shù)少、便于調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。電火花修整第19頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)電加工修銳法

使用ELID磨削具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①磨削過程具有良好地穩(wěn)定性；②金剛石砂輪不會(huì)過快磨耗，提高了貴重磨料的利用率；③磨削過程具有良好的可控性；④有效地實(shí)現(xiàn)了鏡面磨削，大大減少了先進(jìn)陶瓷零配件的表面殘留微裂紋。電解在線修整（ELID）-+第20頁/共23頁三、砂輪修銳技術(shù)激光修銳法

激光修整砂輪具有以下的優(yōu)點(diǎn)：①激光照射區(qū)域小，可以節(jié)省砂輪材料；②激光修整砂輪過程中沒有使用大的機(jī)械力