廣東優(yōu)質金剛石砂輪加工
發(fā)布時間：2023-10-12 00:56:23
廣東優(yōu)質金剛石砂輪加工
結合劑起粘結磨料的作用：常用的是陶瓷結合劑，其次是樹脂結合劑。結合劑選料不同，影響砂輪的耐蝕性、強度、耐熱性和韌性等。磨粒粘結愈牢，就愈不容易從砂輪上掉下來，就稱砂輪的硬度，即砂輪的硬度是指砂輪表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。容易脫落稱為軟，反之稱為硬。砂輪的硬度與磨料的硬度是兩個不同的概念。被磨削工件的表面較軟，磨粒的刃口（棱角）就不易磨損，這樣磨粒使用的時間可以長些，也就是說可選粘接牢固些的砂輪（硬度較高的砂輪）。反之，硬度低的砂輪適合磨削硬度高的工件。砂輪在高速條件下工作，為了保證安全，在安裝前應進行檢查，不應有裂紋等缺陷；為了使砂輪工作平穩(wěn)，使用前應進行動平衡試驗。 砂輪工作一定時間后，其表面空隙會被磨屑堵塞，磨料的銳角會磨鈍，原有的幾何形狀會失真。因此必須修整以恢復切削能力和正確的幾何形狀。
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控制技術的研究分析：CBN砂輪由于其良好的磨削性能，廣泛應用于各種高性能，硬脆材料的精密和超精密磨削加工中，但是由于金剛砂輪自銳性差、容易堵塞、在磨削加工中易產生由砂輪偏心引起的激振力，因而影響磨削過程的穩(wěn)定性和工件磨削表面質量，從而限制了金剛石砂輪的正常使用，為此必須進行經常修整。然而傳統(tǒng)的機械修整方法存在修整時間長、難度大、效率低、精度不高等缺點。因此開發(fā)高效率、高精度的金剛石砂輪修整技術成為實現(xiàn)硬脆材料精密和超精密磨削、高速高效磨削、成形磨削、磨削自動化的關鍵技術。CBN砂輪本文以壓電陶瓷微位移驅動原理為基礎，對精密驅動技術在氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)中的應用進行了研究。設計了一個包括單片機、壓電陶瓷驅動電源、信號檢測及處理電路以及步進電機驅動模塊組成的氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)。針對輔助修整的特殊要求，設計了相應的輔助加工用直流電源。實驗的結果表明，該電源可為修整金屬基金剛石砂輪和樹脂基金剛石砂輪提供相應的加工電壓及電流，基本上能滿足加工要求。CBN砂輪氣中放電輔助加工用控制系統(tǒng)實驗的結果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)加工時兩電極間電壓的變化自動尋找較佳放電間隙，并維持輔助加工中的連續(xù)放電，可應用于一些高硬度、難切削材料的輔助加工領域。
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磨削工件表面波紋的說明：CBN砂輪平面磨削時，工件表面出現(xiàn)等距離分布直形波紋，則表明磨頭系統(tǒng)剛度差和存在著強迫振動。其振源主要來自砂輪或電動機的不平衡。因此，應檢查磨頭主軸軸承間隙是否過大；磨頭電動機轉子是否存在不平衡和轉子與定子之間的間隙的均勻性；磨頭架塞鐵間隙是否過大或接觸不良；砂輪是否存豐不平衡問題以及是否有外界振源引起磨床振動等。因此，應根據(jù)檢查的結果采取相應的技術措施。如調整好主軸軸承間隙、電動機定子與轉子間的間隙；對配合滑動面進行修刮、調整好塞鐵間隙，保持其工作精度和增強剛性；平衡電動機的轉子及砂輪；選用較軟且硬度均勻的砂輪并進行精細修整，修整時將金剛石安裝在工作臺面上，以減小砂輪不平衡量的不良影響；此外，還應檢查并解決砂輪法蘭盤錐孔與主軸接觸不良以及可能存在的外界振源問題。工件表面如出現(xiàn)兩邊單條形波紋或一邊單條形波紋，說明工作臺換向時產生沖擊，而使磨床的立柱搖晃。當工作臺換向后，工件再次進入磨削，此時立柱正在晃動，因而工件的兩邊或一邊出現(xiàn)單條波紋的缺陷。故應調整工作臺換向撞塊的位置，使之適當；調整工作臺換向節(jié)流閥螺釘，減小工作臺換向沖擊。此外，應注意消除液壓系統(tǒng)的振動與爬行。CBN砂輪磨削平面時如出現(xiàn)菱形波紋，原因也是振動。由于砂輪每分鐘轉數(shù)與工作臺每分鐘行程次數(shù)之比，多數(shù)情況下不是整數(shù)，因此出現(xiàn)菱形波紋比出現(xiàn)等距分布的直波紋的機會要多。故應提高磨頭系統(tǒng)剛度，適當減小垂直進給量，并調整工作臺換向時間，使其符合：工作臺換向時間/砂輪每轉時間=整數(shù)，以消除菱形波紋。
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氣體噴射成型法的說明：CBN砂輪采用壓縮空氣，將成型料高速噴出，可制得密度均勻的坯體。這種方法已在蘇聯(lián)試驗過。成型一片砂輪僅用5分鐘時間.結合劑是指固結磨具中各類結合劑與磨料粘結的材料。固結磨具通常采用陶瓷、樹脂、橡膠、菱苦土四大類別結合劑。超硬材料磨具的樹脂結合劑，是由熱固性樹脂做粘結劑加上各種填料組成的，其各種成分的性質和用量的多少對結合劑的物理性能，機械性能和磨削性能有很大的影響，因此，必須針對加工工件的材質，性能加以選擇，才能達到良好的使用效果。結合劑必須具備以下性能：強度高，有較高的耐熱性，具有適當?shù)挠捕?，磨削消耗小，磨削效率高，加工出的工件表面粗糙度要好，填料必須經濟，而且能溶于酸或堿，便于回收?？捎米鞒膊牧蠘渲ゾ叩恼辰Y劑的材料，廣泛應用的是酚醛樹脂，此外還有環(huán)氧樹脂，新酚樹脂，聚氨酯樹脂，聚酰亞胺樹脂，以及膠木粉等。CBN砂輪按照種類可分為：無機結合劑和有機結合劑。無機結合劑包括陶瓷結合劑，金屬結合劑，菱苦土結合劑。有機結合劑包括樹脂結合劑，橡膠結合劑。
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控制技術的說明 金剛石砂輪由于其良好的磨削性能，廣泛應用于各種高性能，硬脆材料的精密和超精密磨削加工中，但是由于金剛石砂輪自銳性差、容易堵塞、在磨削加工中易產生由砂輪偏心引起的激振力，因而影響磨削過程的穩(wěn)定性和工件磨削表面質量，從而限制了金剛石砂輪的正常使用，為此必須進行經常修整。然而傳統(tǒng)的機械修整方法存在修整時間長、難度大、效率低、精度不高等缺點。因此開發(fā)高效率、高精度的金剛石砂輪修整技術成為實現(xiàn)硬脆材料精密和超精密磨削、高速高效磨削、成形磨削、磨削自動化的關鍵技術。 壓電陶瓷微位移驅動原理為基礎，對精密驅動技術在氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)中的應用進行了研究。設計了一個包括單片機、壓電陶瓷驅動電源、信號檢測及處理電路以及步進電機驅動模塊組成的氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)。 針對輔助修整的特殊要求，設計了相應的輔助加工用直流電源。實驗的結果表明，該電源可為修整金屬基金剛石砂輪和樹脂基金剛石砂輪提供相應的加工電壓及電流，基本上能滿足加工要求。 金剛石砂輪氣中放電輔助加工用控制系統(tǒng)實驗的結果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)加工時兩電極間電壓的變化自動尋找較佳放電間隙，并維持輔助加工中的連續(xù)放電，可應用于一些高硬度、難切削材料的輔助加工領域。
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磨料力度的說明：在磨削過程中，金剛石砂輪磨料粒度的選擇會直接影響超硬材料在磨削加工表面的質量與效率。所以在選擇正確的磨料力度是必不可少的，所以在滿足加工質量要求的前提下，盡量選擇較粗的粒度，提高加工效率。粗磨時，可以選用120-150#粒度的磨料，精磨時可以選用180-240#粒度的磨料，超精磨時可以選用W40-W7粒度的微粉磨料。中磨料的濃度對超硬材料的磨削效果有一定的影響，濃度過高或過低都會造成磨料的過早脫落，使砂輪損耗費用增加，所以在選擇磨料濃度的時候也是非常關鍵的一步。實驗結果表明，粗磨時，可以選擇較高的濃度，以增加單位面積內的有效磨粒數(shù)，提高加工效率+精磨時應選擇較低的濃度。一般情況下，粗磨時磨料濃度可以選用100-150%，精磨時磨料濃度可以選用75-100%左右。較后一個結合劑的選擇，導熱性較好的金屬結合劑對磨粒的結合力較大，適用于晶形比較完整的金剛石磨料，具有相對較高的磨削比。樹脂結合劑對磨粒的結合力較弱，適用于脆性大、強度低的金剛石磨料。陶瓷結合劑性能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結合劑對磨粒的結合力高達50-100kg/mm2，抗拉強度高達15-30kg/mm2，比普通金屬結合劑性能優(yōu)越很多。由其制成的金剛石砂輪磨削加工工程陶瓷時，磨削比大約是樹脂結合劑砂輪的4-5倍，適用于制作晶形完整的金剛石磨粒砂輪。