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金刚石砂轮是如何损耗的?

文章编辑:ownpowerkefu

发表时间:2013-03-28 10:47:03

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[导读:]这些年,跟着随着金刚石砂轮、立方氮化硼砂轮砂轮的广泛应用,金刚石和氮化硼等超硬资料运用规模的日益扩大,市场竞争日趋激烈,国内外许多企业和厂家纷繁致力于这方面的研讨,迄今已有不少企业研制出磨削加工超硬资料的专用设备,它们都具有下列根本功能:( 1)有..

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  这些年,跟着随着金刚石砂轮、立方氮化硼砂轮砂轮的广泛应用,金刚石和氮化硼等超硬资料运用规模的日益扩大,市场竞争日趋激烈,国内外许多企业和厂家纷繁致力于这方面的研讨,迄今已有不少企业研制出磨削加工超硬资料的专用设备,它们都具有下列根本功能:
( 1)有很好的稳定性和刚性;
( 2)不会发生大幅度的振荡,防止切削刃破碎;
( 3)主轴有比较好的动力;
( 4)磨削力能够调理;
( 5)具有特别功能的金刚石砂轮;
( 6)有足够的冷却剂供给。
  有的设备还装备主轴变速、砂轮主动修整、东西显微镜以及刀尖半径主动加工设备等。磨削加工实质上是砂轮外表上随机散布着的许多磨粒进行切削的进程。因为金刚石、立方氮化硼等超硬资料具有极高的硬度和耐磨性,其磨削加工机理与通常金属资料的磨削加工有很大程度的不一样。系统研讨超硬资料磨削加工进程中金刚石砂轮的损耗机理,对合理挑选和运用金刚石砂轮具有引导意义。
  金刚石砂轮损耗的显微剖析
  将各种磨削加工条件下运用后的金刚石砂轮在显微镜下进行调查,能够详细剖析其损耗状况,成果如下:
  在磨削力和磨削速度都较低的条件下,金刚石砂轮运用后,其外表上散布着许多的锋芒清楚、反光一起的金刚石磨料的磨耗小平面,如图! 所示。这是因为金刚石磨粒与超硬资料的机械冲突而发作的机械磨损。这种磨损是逐步进行的,磨粒的磨损量与其磨削行程长度成正比例联络。
在磨削区温度较高的磨削条件下,金刚石砂轮上的金刚石磨粒发作氧化和石墨化而损耗,如图3 所示。依据金刚石的性质可知,氧化、石墨化的程度取决于金刚石磨料的晶体完好性,而且石墨化的程度还与晶体方位有关。晶体完好性好的金刚石磨料,其氧化、石墨化损耗的程度低。
  金刚石砂轮外表上有些金刚石磨粒发作有些开裂和破碎,致使整粒掉落。图4 中的金刚石磨粒发作解理损坏。因为晶体解理是由晶体结构要素7化学键的类型、强度和散布所发作的平面决裂,它经常是沿化学键强度结尾的方位面发作。磨粒散布的随机性,决议其发作解理损坏是不可防止的。
    金刚石磨粒发作有些开裂和破碎,破碎构成的断口是无规则的。磨削进程中,磨粒瞬时升至高温,又在磨削液的效果下急冷,重复屡次,在磨粒外表上构成很大的热应力,使磨粒外表开裂破碎。热应力破碎磨损与金刚石磨粒的缺点散布以及氧化、石墨化有亲近的联络,因而,首先在磨粒晶体外表缺点处发作有些热应力会集,诱发多个裂纹发作和扩大。在磨削力的效果下,强度较弱的有些发作破碎。磨粒的破碎和掉落是磨削力和磨削热一起效果的成果。
  当效果在磨粒上的机械力超越砂轮结合剂对其的结合力时,便发作磨粒的整粒掉落,如图" 所示。试验成果表明,在结合剂结合力较小(例如运用树脂结合剂)的状况下,磨粒简单整粒掉落。
  金刚石磨粒及结合剂的合理挑选
  磨料粒度的挑选
  金刚石砂轮磨料粒度的挑选直接影响超硬资料磨削加工外表质量和加工功率。在能够满意加工质量需求的前提下,尽量挑选较粗的粒度,进步加工功率。粗磨时,能够选用120-150#粒度的磨料,精磨时能够选用180-240#粒度的磨料,超精磨时能够选用W40-W7粒度的微粉磨料。
  磨料浓度的挑选
  金刚石砂轮中磨料的浓度对超硬资料的磨削效果有必定的影响,浓度过高或过低都会形成磨料的过早掉落,使砂轮损耗费用添加。试验成果表明,粗磨时,能够挑选较高的浓度,以添加单位面积内的有用磨粒数,进步加工功率+精磨时应挑选较低的浓度。通常状况下,粗磨时磨料浓度能够选用100-150%,精磨时磨料浓度能够选用75-100%左右。
  结合剂的挑选
  具有杰出导热性的金属结合剂(主要是青铜砂轮)对磨粒的结合力较大,适用于晶形比拟完好的金刚石磨料,具有相对较高的磨削比。树脂结合剂对磨粒的结合力较弱,适用于脆性大、强度低的金刚石磨料。陶瓷结合剂功能介于上述二者之间。铸铁短纤维结合剂对磨粒的结合力高达50-100kg/mm2,抗拉强度高达15-30kg/mm2,比一般金属结合剂功能优越许多。由其制成的金刚石砂轮磨削加工工程陶瓷时,磨削比大约是树脂结合剂砂轮的4-5倍,适用于制造晶形完好的金刚石磨粒砂轮。
  在磨削力和磨削速度都较低的条件下,金刚石磨粒首要发作机械冲突磨损。在磨削区温度较高的条件下,金刚石磨粒发作氧化和石墨化。磨粒的解理和破碎是磨削力和磨削热一起效果的成果。当效果在磨粒上的机械力超越砂轮结合剂对其的结合力时,便发作磨粒的整粒掉落。

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