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        金剛石砂輪是如何損耗的?

        文章作者:ownpowerkefu

        發(fā)表時(shí)間:2013-03-28 10:47:03

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        [導讀:]這些年,跟著(zhù)隨著(zhù)金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪砂輪的廣泛應用,金剛石和氮化硼等超硬資料運用規模的日益擴大,市場(chǎng)競爭日趨激烈,國內外許多公司和廠(chǎng)家紛繁致力于這方面的研討,迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬資料的專(zhuān)用設備,它們都具有下列根本功能:( 1)有..

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          這些年,跟著(zhù)隨著(zhù)金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪砂輪的廣泛應用,金剛石和氮化硼等超硬資料運用規模的日益擴大,市場(chǎng)競爭日趨激烈,國內外許多公司和廠(chǎng)家紛繁致力于這方面的研討,迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬資料的專(zhuān)用設備,它們都具有下列根本功能:
        ( 1)有很好的穩定性和剛性;
        ( 2)不會(huì )發(fā)生大幅度的振蕩,防止切削刃破碎;
        ( 3)主軸有比較好的動(dòng)力;
        ( 4)磨削力能夠調理;
        ( 5)具有特別功能的金剛石砂輪;
        ( 6)有足夠的冷卻劑供給。
          有的設備還裝備主軸變速、砂輪主動(dòng)修整、東西顯微鏡以及刀尖半徑主動(dòng)加工設備等。磨削加工實(shí)質(zhì)上是砂輪外表上隨機散布著(zhù)的許多磨粒進(jìn)行切削的進(jìn)程。因為金剛石、立方氮化硼等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性,其磨削加工機理與通常金屬資料的磨削加工有很大程度的不一樣。系統研討超硬資料磨削加工進(jìn)程中金剛石砂輪的損耗機理,對合理挑選和運用金剛石砂輪具有指導意義。
          金剛石砂輪損耗的顯微剖析
          將各種磨削加工條件下運用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進(jìn)行調查,能夠詳細剖析其損耗狀況,成果如下:
          在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石砂輪運用后,其外表上散布著(zhù)許多的鋒芒清楚、反光一起的金剛石磨料的磨耗小平面,如圖! 所示。這是因為金剛石磨粒與超硬資料的機械沖突而發(fā)作的機械磨損。這種磨損是逐步進(jìn)行的,磨粒的磨損量與其磨削行程長(cháng)度成正比例聯(lián)絡(luò )。
        在磨削區溫度較高的磨削條件下,金剛石砂輪上的金剛石磨粒發(fā)作氧化和石墨化而損耗,如圖3 所示。依據金剛石的性質(zhì)可知,氧化、石墨化的程度取決于金剛石磨料的晶體完好性,而且石墨化的程度還與晶體方位有關(guān)。晶體完好性好的金剛石磨料,其氧化、石墨化損耗的程度低。
          金剛石砂輪外表上有些金剛石磨粒發(fā)作有些開(kāi)裂和破碎,致使整粒掉落。圖4 中的金剛石磨粒發(fā)作解理?yè)p壞。因為晶體解理是由晶體結構要素7化學(xué)鍵的類(lèi)型、強度和散布所發(fā)作的平面決裂,它經(jīng)常是沿化學(xué)鍵強度結尾的方位面發(fā)作。磨粒散布的隨機性,決議其發(fā)作解理?yè)p壞是不可防止的。
            金剛石磨粒發(fā)作有些開(kāi)裂和破碎,破碎構成的斷口是無(wú)規則的。磨削進(jìn)程中,磨粒瞬時(shí)升至高溫,又在磨削液的效果下急冷,重復屢次,在磨粒外表上構成很大的熱應力,使磨粒外表開(kāi)裂破碎。熱應力破碎磨損與金剛石磨粒的缺點(diǎn)散布以及氧化、石墨化有親近的聯(lián)絡(luò ),因而,首先在磨粒晶體外表缺點(diǎn)處發(fā)作有些熱應力會(huì )集,誘發(fā)多個(gè)裂紋發(fā)作和擴大。在磨削力的效果下,強度較弱的有些發(fā)作破碎。磨粒的破碎和掉落是磨削力和磨削熱一起效果的成果。
          當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時(shí),便發(fā)作磨粒的整粒掉落,如圖" 所示。試驗成果表明,在結合劑結合力較?。ɡ邕\用樹(shù)脂結合劑)的狀況下,磨粒簡(jiǎn)單整粒掉落。
          金剛石磨粒及結合劑的合理挑選
          磨料粒度的挑選
          金剛石砂輪磨料粒度的挑選直接影響超硬資料磨削加工外表質(zhì)量和加工功率。在能夠滿(mǎn)意加工質(zhì)量需求的前提下,盡量挑選較粗的粒度,進(jìn)步加工功率。粗磨時(shí),能夠選用120-150#粒度的磨料,精磨時(shí)能夠選用180-240#粒度的磨料,超精磨時(shí)能夠選用W40-W7粒度的微粉磨料。
          磨料濃度的挑選
          金剛石砂輪中磨料的濃度對超硬資料的磨削效果有必定的影響,濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì )形成磨料的過(guò)早掉落,使砂輪損耗費用添加。試驗成果表明,粗磨時(shí),能夠挑選較高的濃度,以添加單位面積內的有用磨粒數,進(jìn)步加工功率+精磨時(shí)應挑選較低的濃度。通常狀況下,粗磨時(shí)磨料濃度能夠選用100-150%,精磨時(shí)磨料濃度能夠選用75-100%左右。
          結合劑的挑選
          具有杰出導熱性的金屬結合劑(主要是青銅砂輪)對磨粒的結合力較大,適用于晶形比擬完好的金剛石磨料,具有相對較高的磨削比。樹(shù)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。陶瓷結合劑功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,比一般金屬結合劑功能優(yōu)越許多。由其制成的金剛石砂輪磨削加工工程陶瓷時(shí),磨削比大約是樹(shù)脂結合劑砂輪的4-5倍,適用于制造晶形完好的金剛石磨粒砂輪。
          在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石磨粒首要發(fā)作機械沖突磨損。在磨削區溫度較高的條件下,金剛石磨粒發(fā)作氧化和石墨化。磨粒的解理和破碎是磨削力和磨削熱一起效果的成果。當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時(shí),便發(fā)作磨粒的整粒掉落。

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