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陶瓷結(jié)合劑金剛石和CBN砂輪開(kāi)槽磨削加工工藝

.概述
切削工具的原材料不斷演化，從高速鋼、鎢、金屬陶瓷，氧化陶瓷直至微顆粒鎢。與此同時(shí)，新材料工具的幾何形狀、結(jié)構(gòu)，乃至外形方面的變化也日新月異，帶動(dòng)了磨削技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出新的磨削工具與修整技術(shù)、以及新的結(jié)合劑的方式。這對(duì)磨削設(shè)備也相應(yīng)提出了要求，高功率、高材料去除率成為大勢(shì)所趨，而在此基礎(chǔ)之上的更高要求便是在加工的同時(shí)亦能實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)修整。
對(duì)磨削工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，會(huì)涉及到機(jī)器成本、人工成本、管理費(fèi)用及工具成本。其中，人工工時(shí)和機(jī)器成本占到80%之多，這就決定了要提高經(jīng)濟(jì)性，需從以下兩方面入手：1)高材料去除率，即提高磨削效率;2)降低非磨削時(shí)間。提升材料的去除率可通過(guò)提高進(jìn)給速率和每次進(jìn)給量來(lái)實(shí)現(xiàn)，而為了降低非磨削時(shí)間，則可考慮減少砂輪更換時(shí)間頻率，以及借助磨床在機(jī)修整來(lái)達(dá)到目的。
近期，已出現(xiàn)了可取代慣常使用的樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石和CBN砂輪的理想替代品—陶瓷結(jié)合劑的金剛石和CBN砂輪，其在磨削方面的優(yōu)越性正是建立在上述提高經(jīng)濟(jì)性的兩方面之上，尤其是在對(duì)開(kāi)槽的加工方面，更能充分體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。
2.陶瓷結(jié)合劑金剛石或CBN砂輪開(kāi)槽加工的狀態(tài)
不可否認(rèn)的是，因其較強(qiáng)的磨削力和很高的材料去除率，較軟的樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石或CBN砂輪在目前的硬質(zhì)合金或高速鋼的切削工具加工中仍然得以廣泛運(yùn)用。但是，越來(lái)越多的刀具生產(chǎn)廠家認(rèn)識(shí)到，樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪存在著磨削比低和形狀保持性不佳的缺點(diǎn)，這使得槽型的加工成本居高不下，尤其是使用14F1形狀來(lái)加工圓弧槽型時(shí)，這一現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
而陶瓷結(jié)合劑金剛石或CBN砂輪則能克服這一缺點(diǎn)，其不僅易于修整、保持性好，還有利于排屑和散熱的可控制氣孔的形成，具有較強(qiáng)的磨削力。
通常在每次砂輪的安裝中，都會(huì)出現(xiàn)徑向和軸向跳動(dòng)、以及動(dòng)不平衡等在使用陶瓷結(jié)合劑時(shí)都會(huì)碰到的問(wèn)題，所以不用裝卸而直接在機(jī)床內(nèi)部予以修整將有助于大幅改良砂輪的精度。
3.陶瓷結(jié)合劑金剛石或CBN砂輪開(kāi)槽加工使用實(shí)例
磨削參數(shù)：
余量ae=3,5mm;進(jìn)給速度vf最高150mm/min;切削速度vc=12-44m/s。
修整參數(shù)：
砂輪的進(jìn)給速度vcd=18m/s;滾輪和砂輪在修整時(shí)的速度比qd=0.7;進(jìn)給量aed=3μm。
4.修整系統(tǒng)
單件成本很高的陶瓷結(jié)合劑的金剛石或CBN砂輪，其有效磨削層僅有區(qū)區(qū)幾個(gè)毫米，若不加計(jì)算地進(jìn)行修整，很快就使用完了，真正使用在工件磨削上的量只有磨削層的5-10%，其余的實(shí)際上是被修掉的。所以，正確的修整方式相當(dāng)重要。
恒遠(yuǎn)金剛石有限公司推薦的接觸式修整工藝以在機(jī)修整的方式充分解決了上述問(wèn)題，最大可能地減低磨削層的修整量，從而延長(zhǎng)砂輪壽命，達(dá)到減少非磨削時(shí)間的目的。