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用金剛石砂輪高效率磨削硬質(zhì)合金總結(jié)

文章出處:泰州市溱湖磨具有限公司 人氣:發(fā)表時間:2022/01/21 15:51:28

  用金剛石砂輪高效率磨削硬質(zhì)合金總結(jié)

  摘 要:目前,采用樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪對硬質(zhì)合金進(jìn)行干式磨削,是硬質(zhì)合金磨削最主要的工藝,但是干式磨削工藝金剛石砂輪壽命短、磨削深度小。介紹了一種最新的濕式磨削工藝,并通過較為詳細(xì)地闡述濕式磨削工藝的優(yōu)點(diǎn)、砂輪間隙的調(diào)整及工藝,為相關(guān)企業(yè)單位提供參考。

  關(guān)鍵詞:金剛石 砂輪 硬質(zhì)合金

  1 背景介紹

  對于硬質(zhì)合金的磨削加工,目前應(yīng)用廣泛、先進(jìn)、有效的工具是樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪,該類砂輪通常用于干磨工藝,干磨工藝磨削硬質(zhì)合金時,因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的高溫不能及時散發(fā),導(dǎo)致摩擦點(diǎn)最高溫度達(dá)400℃以上,使得樹脂結(jié)合劑發(fā)生軟化,磨料從砂輪上脫落。

  解決以上問題,要在實(shí)踐生產(chǎn)中摸索出一套較為成熟、先進(jìn)的濕式磨削工藝。即金剛石砂輪改用銅基結(jié)合劑,在磨削過程中采用冷卻液進(jìn)行冷卻。經(jīng)過實(shí)踐,用濕式磨削工藝磨削硬質(zhì)合金,磨削深度可由干式磨削的0.02mm增加至3mm,金剛石砂輪的壽命也由干式磨削的6個月增加至3年,充分發(fā)揮了金剛石本身的優(yōu)越性。

用金剛石砂輪高效率磨削硬質(zhì)合金總結(jié)

  2 金剛石砂輪結(jié)構(gòu)

  金剛石砂輪由里到表是基體、過渡層、金剛石層。

  基體:基體通常為鋁、鋼、膠木材質(zhì),起到框架作用,支撐金剛石層及過渡層。

  過渡層:過渡層主要材料為粘合劑,作用就是把金剛石牢牢粘結(jié)到基體上。

  金剛石層:金剛石層是由金剛石和少量結(jié)合劑混合而成,是砂輪的重要部分,砂輪磨削過程中就是由金剛石層對零件進(jìn)行磨削。

  3 濕磨工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及砂輪間隙的調(diào)整

  3.1 濕磨工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

  濕磨工藝中的金剛石層采用了硬度更大、粘結(jié)力更強(qiáng)、壽命更長的銅基結(jié)合劑,但是由于金剛石磨料和銅基在高速磨削中,銅基受熱膨脹,使得金剛石磨料和銅基之間的間隙減小或間隙消失,從而發(fā)生堵塞,磨削變得困難。

  但是銅基導(dǎo)熱效果好,在磨削過程中如果不間斷地加入冷卻液,可使磨削溫度大大降低,又加上在磨削過程中銅基受到擠壓,銅基與金剛石磨料之間的間隙能穩(wěn)定在0.02~0.03㎜,該間隙空間足以讓磨削硬質(zhì)合金過程中磨削下來的粉塵有足夠的空間存落,也有足夠的空間讓冷卻液通過,進(jìn)而對金剛石層進(jìn)行沖洗降溫,如此即可大大增加金剛石砂輪的磨削效率、精度與壽命。

  3.2 砂輪間隙的修整

  新安裝的金剛石砂輪,其磨削面的偏擺偏差不得超過0.02mm,若是超過了該范圍,必須用跑合法對其磨削面進(jìn)行修整。跑合法就是用另外一個高速轉(zhuǎn)動的、質(zhì)地較軟的碳化硅砂輪對金剛石砂輪進(jìn)行消磨修整,碳化硅砂輪消耗快,金剛石砂輪消耗慢,從而實(shí)現(xiàn)對金剛石砂輪磨削面的修整。

  金剛石砂輪磨削面修平后,為了消除表面的砂面,使金剛石磨料突出,可采用硝酸溶液(濃度30%~50%)擦拭金剛石砂輪表面,最后用清水清洗干凈即可。金剛石磨料突出的大小、磨料與銅基之間間隙的大小,可通過反復(fù)擦拭硝酸溶液來進(jìn)行控制,通常情況下擦拭四五次即可,每次擦拭一分鐘。

  3.3 濕式磨削工藝機(jī)床的防濺裝置

  通常情況下,濕式磨削工藝下的平面和外圓磨床均含有冷卻液回流裝置,但是工具磨床因其萬能、萬向性強(qiáng),沒有冷卻液回流裝置,對于其冷卻系統(tǒng)的改裝,必須注意防止冷卻液飛濺到電器部分,可直接采用塑料薄膜對需要保護(hù)的部分進(jìn)行遮擋覆蓋,也可把冷卻液直接倒到工件上。磨削時對工件一次性進(jìn)料采用錐面磨削,不僅可以一次性磨出后角,而且還能提高后角亮度。

  3.4 冷卻液的選擇

  冷卻液的選擇要遵循冷卻效果好、無毒、防銹、潤滑、阻燃的原則,通??蛇x用肥皂水、弱堿性乳化液,流量控制在2~8L/min。

  4 濕式磨削工藝方法

  4.1 徑向切入法

  徑向切入法磨削工藝,即利用外圓磨床對工件進(jìn)行磨削,機(jī)床固定不動,一次進(jìn)刀深度為2~3mm,磨削寬度與砂輪寬度相近。比如對多面、多刃刀具工件外圓的磨削,磨削走刀時可把進(jìn)刀量一次給到位:磨削時手動輕柔緩慢進(jìn)刀,待一圈磨削完畢后,繼續(xù)轉(zhuǎn)2~3圈,一次進(jìn)刀磨削余量就可以完全被吃掉。繼續(xù)重復(fù)上面工序,把其他刀面的工作余量也用以上方法進(jìn)行消除。此方法的特點(diǎn)就是,因?yàn)楹辖鸸ぜ徒饎偸拜唭烧呔诓煌^D(zhuǎn)動磨削,平均到金剛石砂輪每個金剛石磨料上的磨削量是微乎其微的,磨削量大概為0.01~0.03mm,這樣磨削是最平滑、最順利、效率最高的,同時合金工件也具有很高的光潔度。

  4.2 慢走刀、大切深法

  慢走刀、大切深磨削法,即選用碗型的金剛石砂輪,碗型金剛石砂輪直徑大些為宜,直徑越大,砂輪邊緣的線速度越大,磨削效率越高。碗型金剛石砂輪使用久了在邊緣會產(chǎn)生一個圓弧或是斜坡,如此增大了工件與砂輪的接觸面積,金剛石磨料也增多,加之冷卻液的潤滑冷卻效果,磨削深度可達(dá)0.5~2.5mm。磨削深度決定了磨削的進(jìn)刀速度,進(jìn)刀壓力通過手感及經(jīng)驗(yàn)控制。如圖1所示。

  磨削深度與進(jìn)刀速度關(guān)系如表1所示。

  5 注意事項(xiàng)

  (1)在磨削硬質(zhì)合金工件時,切勿磨削到工件的鋼材部位,磨削到工件的鋼材部位不僅會大大降低磨削效率,同時還極易造成金剛石砂輪的堵塞。所以,在磨削工件時,要使工件的鋼材部位比工件的合金部位低0.5mm。

  (2)機(jī)床上的每個金剛石砂輪均應(yīng)有各自的芯軸,芯軸位置確定后不可隨意拆卸,若必須拆卸,要把砂輪和芯軸整體拆卸。

  (3)錐面越長的磨床其定位精度越高。

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