陶瓷結合劑金剛石和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、結構，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，涌現出新的磨削工具與修整技術(shù)、以及新的結合劑的方式。這對磨削設備也相應提出了要求，高功率、高材料去除率成為大勢所趨，而在此基礎之上的更高要求便是在加工的同時(shí)亦能實(shí)現機內修整。
對磨削工藝進(jìn)行經(jīng)濟性評估，會(huì )涉及到機器成本、人工成本、管理費用及工具成本。其中，人工工時(shí)和機器成本占到80%之多，這就決定了要提高經(jīng)濟性，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，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，以及借助磨床在機修整來(lái)達到目的。
近期，已出現了可取代慣常使用的樹(shù)脂結合劑金剛石和CBN砂輪的理想替代品—陶瓷結合劑的金剛石和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)濟性的兩方面之上，尤其是在對開(kāi)槽的加工方面，更能充分體現出其優(yōu)勢。
2.陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪開(kāi)槽加工的狀態(tài)
不可否認的是，因其較強的磨削力和很高的材料去除率，較軟的樹(shù)脂結合劑金剛石或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用。但是，越來(lái)越多的刀具生產(chǎn)廠(chǎng)家認識到，樹(shù)脂結合劑砂輪存在著(zhù)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)，這一現象更為嚴重。
而陶瓷結合劑金剛石或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，具有較強的磨削力。
通常在每次砂輪的安裝中，都會(huì )出現徑向和軸向跳動(dòng)、以及動(dòng)不平衡等在使用陶瓷結合劑時(shí)都會(huì )碰到的問(wèn)題，所以不用裝卸而直接在機床內部予以修整將有助于大幅改良砂輪的精度。
3.陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪開(kāi)槽加工使用實(shí)例
磨削參數：
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：
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
單件成本很高的陶瓷結合劑的金剛石或CBN砂輪，其有效磨削層僅有區區幾個(gè)毫米，若不加計算地進(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重要。
恒遠金剛石有限公司推薦的接觸式修整工藝以在機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(cháng)砂輪壽命，達到減少非磨削時(shí)間的目的。