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1、超硬磨料砂轮修整技术发展l l一、概述一、概述l l二、砂轮整形技术二、砂轮整形技术l l三、砂轮修锐技术三、砂轮修锐技术超硬磨料砂轮磨削的特点：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。磨削的加工技术。一、概述超硬磨料磨削的应用在超硬磨料
2、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：常用砂轮整形方法常用砂轮整形方法磨磨 削削 法法滚滚 压压 法法车削法车削法二、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
3、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整形杯形砂轮修整原理 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
4、、 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
5、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电加工整形法适用于任何以导电材料作为结合剂 的砂轮，主要有电解法、 电火花法等。激光整形法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常用砂轮修锐方法自由磨粒修锐法自由磨粒修锐法固结修锐工具修锐法固结修锐工具修锐法电电 加加 工工 修修 锐锐 法法激激 光光 加加 工工 修修 锐锐 法法三、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
6、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、砂轮修锐技术自由磨粒修锐法游离磨料喷射修锐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
7、损。三、砂轮修锐技术自由磨粒修锐法超声振动修锐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 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
8、 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 超硬磨料砂轮速 度 vs的关系应为：vr vs - 1 (m/ s)普通砂轮磨削修锐普通砂轮磨削修锐VrVs三、砂轮修锐技术固结修锐工具修锐法油石修锐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
9、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。被修整砂轮工作液喷嘴磨床工作台电极工具脉 冲 电 源三、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， 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
10、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（电解在线修整（ELIDELID）-+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。谢谢谢谢
