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1、超硬磨料砂轮修整技术发展,一、概述 二、砂轮整形技术 三、砂轮修锐技术,超硬磨料砂轮磨削的特点： 1、可用来加工各种高硬度、高脆性金属材料和非金属材料 2、磨削能力强、耐磨能力好、耐用度高，易于控制加工尺寸 及实现自动化 3、磨削力小、磨削温度低，加工表面质量好，无烧伤、裂纹 和组织变化 4、磨削效率高 5、综合成本低,一、概述,首先认识一下超硬磨料磨削技术,用高硬磨料如金刚石和立方氮化硼制成的磨具进行 磨削的加工技术。,一、概述,超硬磨料磨削的应用,在超硬磨料砂轮的应用技术中， 超硬磨料砂轮的修整技术占有非常重要的地位。 砂轮修整的关键在于得到较高的整形精度，良好的形貌。 整形精度的高低决定
2、磨削工件尺寸精度和表面质量， 良好的形貌使磨粒有较强的把持力， 磨削时有足够的容屑空间， 有利于磨削液进入， 防止烧伤与堵塞。 以下就近年来砂轮修整的一些新技术作简要介绍。,二、砂轮整形技术,砂轮整形的方法较多：,常用砂轮整形方法,磨 削 法,滚 压 法,车削法,二、砂轮整形技术,车削法,用单点、聚晶金刚石笔，修整片等车削金刚石 砂轮达到修整目的。,二、砂轮整形技术,磨削法,用普通磨料砂轮或砂块与超硬磨料砂轮对磨 进行修整，普通磨料磨粒被破碎，切削超硬磨料 砂轮上的树脂、陶瓷、金属结合剂，致使超硬磨 粒就会脱落。目前最为广泛采用的修整法。,二、砂轮整形技术,磨削法,杯形砂轮整形,杯形砂轮修整原
3、理 如右图所示： 利用直线包络 原理，可将砂轮修 整成任意凸形轮廓。,杯形砂轮对砂 轮的整形效果优于 采用金刚石砂轮的 整形效果。,二、砂轮整形技术,磨削法,低碳钢磨削整形,单滚轮法,双滚轮法,低碳钢磨削整形的特点是修整效率及修整精度 较低、 磨粒脱落较多、 整形质量不稳定。,二、砂轮整形技术,磨削法,金刚石滚轮整形,其修整机理是通 过金刚石滚轮与砂轮 的旋转运动之间产生 的相对运动来实现砂 轮整形。,金刚石滚轮整形法的主要优点是：结构简单、 滚轮耐用度高、 能同时在砂轮全宽度上进行修整、 修整时间短、 修整力小、 能复制特定的砂轮轮廓 (尤其对复杂型面砂轮具有准确的复形能力) 、 适 用于自
4、动化生产。该方法在有载或无载情况下均可 使用 ,可使修整时间与其它加工辅助时间交叉重合。,二、砂轮整形技术,滚压法,滚压整形法是 利用旋转的砂轮 和滚压轮之间的相 对滚动，压裂砂轮 的结合剂桥，使磨 粒表面崩碎出现微 刃。用硬质合金或 淬硬钢制成滚压 轮，制造工艺简 单，价格便宜。,主要特点是： 修整压力大、修整效率及修整精度较低、修 整后砂轮表面损伤层较深、切削刃密度较低、磨 粒较尖锐、易磨损。 为了降低滚压力，往往在滚压轮表面开出斜 槽或螺旋槽。为避免砂轮表面产生周期性波纹， 必须控制砂轮轴与滚轮轴的同轴度。,二、砂轮整形技术,其他整形方法,电加工整形法,电加工整形法适用于任何以导电材料作
5、为结合剂 的砂轮，主要有电解法、 电火花法等。,激光整形法,通过控制激光放射参数和砂轮相对于激光束的运 动， 可以获得期望的几何形状和精度。,三、砂轮修锐技术,常用砂轮修锐方法,自由磨粒修锐法,固结修锐工具修锐法,电 加 工 修 锐 法,激 光 加 工 修 锐 法,三、砂轮修锐技术,自由磨粒修锐法,用碳化硅、刚玉、硬质合金或钢铁等制成修整轮， 与超硬磨料砂轮在一定压力下进行自由对滚，使结合剂 破裂形成容屑空间，并使超硬磨粒表面崩碎形成微刃。 加入碳化硅、刚玉等游离磨料，依靠游离磨料挤轧作用 进行修锐。,游离磨料挤压修锐,特点用该法修锐树脂结合剂 砂轮时 ,初始磨损 较大 ,磨削比较低。,三、砂
6、轮修锐技术,自由磨粒修锐法,游离磨料喷射修锐,以碳化硅、 刚玉 或玻璃珠等游离磨粒作 为修锐介质 ,用压缩空 气将修锐介质高速喷射 到转动的砂轮表面 ,以 去除部分结合剂 ,形成 切削刃 ,达到修锐砂轮 的目的。,利用高压液体和磨 粒的运动达到去除砂轮 表面结合剂的目的。 是一种高效修锐方 法 ,可在短时间内获得 满意的修锐效果。 配合金刚石滚轮整 形可减少金刚石滚轮的 磨损。,三、砂轮修锐技术,自由磨粒修锐法,超声振动修锐,由超声波发生器发 出的超声频的电信号传 给换能器，由变幅杆放 大后变成带动修整器超 声频的机械振动。在砂 轮和修整器间放入游离 磨料撞击砂轮的结合 剂，使超硬磨粒突出结
7、合剂，对砂轮进行修整。,超声振动修锐的特点： 一方面， 由于超声波具有能量激波特性， 可 使磨料破碎并增强磨料对砂轮结合剂的切削和研 蚀作用； 另一方面， 超声波经过液体时会产生所 谓 “空压” 作用， 促使悬浮液渗入被修砂轮表面的 细微裂纹中， 进一步加剧结合剂的破除， 起到修 锐砂轮的作用。,三、砂轮修锐技术,固结修锐工具修锐法,当 砂轮磨粒与修锐 块磨粒相遇时 ,由于 砂 轮磨粒硬度更高 ,修锐 块磨粒将发生破碎。修 锐块磨粒间隙中填满碎 磨粒有助于对结合剂进 行切削 ,从而使 砂轮上 较浅的磨粒脱落。,碳化硅或刚玉块切入修锐,三、砂轮修锐技术,固结修锐工具修锐法,修整轮速度 vr 与
8、超硬磨料砂轮速 度 vs的关系应为： vr vs - 1 (m/ s),普通砂轮磨削修锐,三、砂轮修锐技术,固结修锐工具修锐法,油石修锐,油石修锐是应用较广泛的修锐方法，它主要通过 接触区破碎磨粒的挤研作用去除超硬磨料砂轮的结合 剂。 但油石修锐无法获得较大的磨粒凸出高度，因此 不能用于大切削用量磨削用超硬磨料砂轮的修锐。,三、砂轮修锐技术,固结修锐工具修锐法,除上述修锐方法外 ,还有修锐棒、 修锐膏、 金属 丝刷、 硬质合金块、 低碳钢磨削修锐法、 磁性磨料 修锐法等。,三、砂轮修锐技术,电加工修锐法,电火花修整过程中，砂轮高速旋转，被修整砂 轮接脉冲电源的正极，工具电极接脉冲电源的负极，
9、以磨削乳化液为工作液，且工作液由磨床的冷却液 喷嘴直接注入到被修整砂轮和工具电极之间，然后 利用砂轮和工具电极之间产生脉冲火花放电的电腐 蚀现象来蚀除金属结台剂，使超硬磨粒有效地暴露 出来，从而达到整形和修锐的目的。,电火花修整特点： 可进行在位、在线修整，易保证磨削精度； 操作方便；适用于任何以导电材料作为结合剂 的砂轮；修整力小，适合小直径和极薄砂轮的修 整；可方便地实脱对成型砂轮的快速、高精度修 整。 此外，相对其他砂轮修整方法电火花修整还具 有成本低、易实现、工艺参数少、便于调节等优点。,电火花修整,三、砂轮修锐技术,电加工修锐法,使用ELID磨削具有以下几个特点：磨削过 程具有良好地
10、稳定性；金刚石砂轮不会过快磨 耗，提高了贵重磨料的利用率；磨削过程具有 良好的可控性；有效地实现了镜面磨削，大大 减少了先进陶瓷零配件的表面残留微裂纹。,电解在线修整（ELID）,三、砂轮修锐技术,激光修锐法,激光修整砂轮具有以下的优点：激光照射区 域小，可以节省砂轮材料；激光修整砂轮过程中 没有使用大的机械力，尤其适合于磨削过程中在线 修整； 激光修整砂轮装置易在磨床上安装； 冷 却液的存在并不严重影响修整效果；修整速度快、 工效高、易实现自动化；通过焦距的改变，可以有 选择地除去砂轮上阻塞的工件材料；不存在修具 钝化报废的情况，具有可重复利用性；增大砂轮 表面激光作用结合剂深度可以延长砂轮的寿命。,谢谢,