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金屬結(jié)合劑金剛石砂輪種類和應(yīng)用

文章出處:網(wǎng)絡(luò)編輯 作者:admin 人氣: 時(shí)間:2017-10-26 18:52 【
        由金剛石或立方氮化硼(CBN)磨制作料的超硬磨料砂輪,因其優(yōu)良的磨削性能,已廣泛用于磨削領(lǐng)域的各個(gè)方面。

       近幾年來,隨著高速磨削和超精密磨削技術(shù)的迅速發(fā)展,對砂輪提出了更高的要求,金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而在生產(chǎn)中得到

了廣泛的應(yīng)用。

金屬結(jié)合劑砂輪按照不同的工藝可以分為:燒結(jié)工藝,電鍍工藝,釬焊工藝。


燒式工藝


        多以青銅等金屬作為結(jié)合劑,用高溫?zé)Y(jié)法制造,其結(jié)合強(qiáng)度高,成型性好,耐高溫,導(dǎo)熱性和耐磨性好,使用壽命長,可承受較大的負(fù)荷。
        砂輪在燒結(jié)過程中不可避免地存在著收縮及變形,所以在使用前必須對砂輪進(jìn)行整形。
       目前生產(chǎn)中常用的砂輪對滾整形方法不僅在修整時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且修整過程中金剛石顆粒的脫落較多,修整砂輪本身的消耗很大,整形精度較低。
近年來各國學(xué)者相繼開展了應(yīng)用特種加工方法修整金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的研究工作,主要有:電解修整法、電火花修整法和復(fù)合修整法等。
       電解修整法速度快,但整形精度不高;
       電火花修整法整形精度高,既可整形又可修銳,但整形速度較慢;
      復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機(jī)械化學(xué)復(fù)合修整法等,修整效果較好,但系統(tǒng)較復(fù)雜。


   電鍍工藝

電鍍金剛石砂輪的優(yōu)點(diǎn):

①電鍍工藝簡單,投資少,制造方便;
②無需修整,使用方便;
③單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到很高的工作速度,目前國外已高達(dá)250~300m/s;
④雖然只有單層金剛石,但仍有足夠的壽命;
⑤對于精度要求較高的滾輪和砂輪,電鍍是唯一的制造方法。
正是由于這些優(yōu)勢,電鍍砂輪在高速、超高速磨削中占據(jù)著無可爭議的主導(dǎo)地位。


電鍍金剛石砂輪存在的缺陷:

在鍍層金屬與基體及磨料的結(jié)合面上并不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合,磨料實(shí)際上只是被機(jī)械包埋鑲嵌在鍍層金屬中,因而把持力小,金剛石顆粒在負(fù)荷較重的高效磨削中易脫落(或鍍層成片剝落)而導(dǎo)致整體失效;
為增加把持力就必須增加鍍層厚度,其結(jié)果是磨粒裸露高度和容屑空間減小,砂輪容易發(fā)生堵塞,散熱效果差,工件表面容易發(fā)生燒傷。


釬焊工藝

為了充分發(fā)揮金剛石的作用,要設(shè)法增大結(jié)合劑對金剛石的把持力,提高砂輪的結(jié)合強(qiáng)度。
單層高溫釬焊超硬磨料砂輪能克服電鍍砂輪的缺點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)金剛石、結(jié)合劑、金屬基體三者之間的化學(xué)冶金結(jié)合,具有較高的結(jié)合強(qiáng)度,僅需將結(jié)合層厚度維持在磨粒高度的20%~30%就能在大負(fù)荷高速高效磨削中牢固地把持住磨粒,使釬焊砂輪的磨粒裸露高度可達(dá)70%~80%,因而增大了容屑空間,砂輪不易堵塞,磨料的利用更加充分。
在與電鍍砂輪相同的加工條件下,單層高溫釬焊超硬磨料砂輪的磨削力、功率損耗、磨削溫度更低,意味著可達(dá)到更高的工作速度,這在300~500m/s以上的超高速磨削中有著特殊的意義。


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