蘭溪定制陶瓷金剛石砂輪加工
發(fā)布時(shí)間：2023-08-01 00:57:07
蘭溪定制陶瓷金剛石砂輪加工
的修整與控制技術(shù)：金剛石砂輪由于其良好的磨削性能，廣泛應(yīng)用于各種高性能，硬脆材料的精密和超精密磨削加工中，但是由于自銳性差、容易堵塞、在磨削加工中易產(chǎn)生由砂輪偏心引起的激振力，因而影響磨削過程的穩(wěn)定性和工件磨削表面質(zhì)量，從而限制了金剛石砂輪的正常使用，為此必須進(jìn)行經(jīng)常修整。然而傳統(tǒng)的機(jī)械修整方法存在修整時(shí)間長(zhǎng)、難度大、效率低、精度不高等缺點(diǎn)。因此開發(fā)高效率、高精度的金剛石砂輪修整技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)硬脆材料精密和超精密磨削、高速高效磨削、成形磨削、磨削自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)。本文以壓電陶瓷微位移驅(qū)動(dòng)原理為基礎(chǔ)，對(duì)精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)在氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)了一個(gè)包括單片機(jī)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源、信號(hào)檢測(cè)及處理電路以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成的氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)。針對(duì)輔助修整的特殊要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的輔助加工用直流電源。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該電源可為修整金屬基金剛石砂輪和樹脂基金剛石砂輪提供相應(yīng)的加工電壓及電流，基本上能滿足加工要求。氣中放電輔助加工用控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)加工時(shí)兩電極間電壓的變化自動(dòng)尋找較佳放電間隙，并維持輔助加工中的連續(xù)放電，可應(yīng)用于一些高硬度、難切削材料的輔助加工領(lǐng)域。
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自動(dòng)成型技術(shù)的發(fā)展：樹脂薄片砂輪的成型技術(shù)一直是影響磨具企業(yè)生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率的重要因素，樹脂薄片砂輪如果能夠采用機(jī)械自動(dòng)化的大批量生產(chǎn)，將能夠極大降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率。想要規(guī)?；a(chǎn)，比較理想的是自動(dòng)壓制成型。早在上世紀(jì)八十年代，磨具行業(yè)內(nèi)就進(jìn)行過這方面的探索和嘗試，從國外引進(jìn)了一臺(tái)自動(dòng)成型壓機(jī)。該設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊，和普通的壓機(jī)區(qū)別只在多了一個(gè)飼料系統(tǒng)。它的工作原理是：將混合料放入上方的料斗內(nèi)，通過震動(dòng)，落在傳送帶上，用刮板刮平，調(diào)節(jié)傳送速度，將料送至稱量斗內(nèi)，稱量準(zhǔn)確后投料入模腔。從設(shè)計(jì)原理上看，應(yīng)該能夠快捷有效，但這里有個(gè)致命缺陷，以至于后來無論怎么調(diào)整，總是達(dá)不到設(shè)計(jì)的理想水平。因?yàn)楸∑拜喭读喜幌笠睙拕傆瘛⑻蓟?，原料的誤差不能太大，通過傳送帶送料，要想稱量準(zhǔn)確不是一件容易的事，反復(fù)調(diào)整，不但提高不了效率，反而浪費(fèi)了大量的時(shí)間。現(xiàn)在采用的是折中辦法，繞開比較棘手的飼料系統(tǒng)，人工飼料，用多工位壓機(jī)，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，生產(chǎn)效率也能保證。
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冷壓工藝的特性 樹脂金剛石砂輪的冷壓工藝是怎么樣的？的生產(chǎn)工藝主要有半熱壓工藝、冷壓工藝和熱壓工藝三種。冷壓工藝使用的結(jié)合劑有潤濕劑和粉狀樹脂，通常用作潤濕劑的有液體酚醛樹脂、糠醛、糠醇、甲酚等，用的較多的是液體酚醛樹脂。決定液體樹脂和粉狀樹脂使用比例的因素有：磨料粒度分布、填料類型、液粉比填料用量、液體樹脂的粘度、粉狀樹脂的性質(zhì)等。如果液體樹脂的粘度越大，完全包覆磨料表面就需要更多的液體樹脂；磨料和填料的粒度越小，其比表面積就越大，液體的用量也就越多；粉狀樹脂的分子量越高、游離酚越低，其與液體樹脂的附著力就越差，需要的液體量就越多。
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平衡的試驗(yàn)說明：金剛石砂輪機(jī)和經(jīng)首先次修整的金剛石砂輪機(jī)，以及發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡的金剛石砂輪機(jī)都應(yīng)進(jìn)行平衡試驗(yàn)。調(diào)整金剛石砂輪機(jī)的平衡方法有動(dòng)平衡和靜平衡兩種方法。1、動(dòng)平衡法。該方法借助安裝在機(jī)床上的傳感器，直接顯示出旋轉(zhuǎn)時(shí)金剛石砂輪機(jī)裝置的不平衡量，通過調(diào)整平衡塊的位置和距離，將不平衡量控制到較小。2、靜平衡法。靜平衡調(diào)整在平衡架上進(jìn)行，用手工辦法找出金剛石砂輪機(jī)重心，加裝平衡塊，調(diào)整平衡塊位置，直到機(jī)平衡，一般可在八個(gè)方位使金剛石砂輪機(jī)保持平衡。調(diào)整平衡后的金剛石砂輪機(jī)需在裝好防護(hù)罩后進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)。空轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)間：直徑≥400mm，空轉(zhuǎn)時(shí)間大于5min；直徑＜400mm，空轉(zhuǎn)時(shí)間大于2min。
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磨削工件表面波紋的說明：CBN砂輪平面磨削時(shí)，工件表面出現(xiàn)等距離分布直形波紋，則表明磨頭系統(tǒng)剛度差和存在著強(qiáng)迫振動(dòng)。其振源主要來自砂輪或電動(dòng)機(jī)的不平衡。因此，應(yīng)檢查磨頭主軸軸承間隙是否過大；磨頭電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是否存在不平衡和轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙的均勻性；磨頭架塞鐵間隙是否過大或接觸不良；砂輪是否存豐不平衡問題以及是否有外界振源引起磨床振動(dòng)等。因此，應(yīng)根據(jù)檢查的結(jié)果采取相應(yīng)的技術(shù)措施。如調(diào)整好主軸軸承間隙、電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子間的間隙；對(duì)配合滑動(dòng)面進(jìn)行修刮、調(diào)整好塞鐵間隙，保持其工作精度和增強(qiáng)剛性；平衡電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及砂輪；選用較軟且硬度均勻的砂輪并進(jìn)行精細(xì)修整，修整時(shí)將金剛石安裝在工作臺(tái)面上，以減小砂輪不平衡量的不良影響；此外，還應(yīng)檢查并解決砂輪法蘭盤錐孔與主軸接觸不良以及可能存在的外界振源問題。工件表面如出現(xiàn)兩邊單條形波紋或一邊單條形波紋，說明工作臺(tái)換向時(shí)產(chǎn)生沖擊，而使磨床的立柱搖晃。當(dāng)工作臺(tái)換向后，工件再次進(jìn)入磨削，此時(shí)立柱正在晃動(dòng)，因而工件的兩邊或一邊出現(xiàn)單條波紋的缺陷。故應(yīng)調(diào)整工作臺(tái)換向撞塊的位置，使之適當(dāng)；調(diào)整工作臺(tái)換向節(jié)流閥螺釘，減小工作臺(tái)換向沖擊。此外，應(yīng)注意消除液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與爬行。CBN砂輪磨削平面時(shí)如出現(xiàn)菱形波紋，原因也是振動(dòng)。由于砂輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)與工作臺(tái)每分鐘行程次數(shù)之比，多數(shù)情況下不是整數(shù)，因此出現(xiàn)菱形波紋比出現(xiàn)等距分布的直波紋的機(jī)會(huì)要多。故應(yīng)提高磨頭系統(tǒng)剛度，適當(dāng)減小垂直進(jìn)給量，并調(diào)整工作臺(tái)換向時(shí)間，使其符合：工作臺(tái)換向時(shí)間/砂輪每轉(zhuǎn)時(shí)間=整數(shù)，以消除菱形波紋。
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粒度和濃度的說明：我們通常都認(rèn)為機(jī)床本身并不是能夠達(dá)到高精度磨削加工的其中的方法，其中金剛石砂輪和粒度、金剛石砂輪修整系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、操作員的智能等等一系列因素都對(duì)高精度產(chǎn)品的加工生產(chǎn)都起著非常關(guān)鍵的作用。曾經(jīng)有人采用一個(gè)254mm直徑的SLA金剛石砂輪，對(duì)其以14000 r/min的轉(zhuǎn)速和186m/s的表面線速度運(yùn)行時(shí)的情況進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，隨著磨削時(shí)間的增加，上裸露的磨粒增多，那么磨損面擴(kuò)大，就會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的微粒磨鈍現(xiàn)象，磨削溫度和磨削力度也隨之上升，不過這病沒有磨粒碎裂或者脫落的情況發(fā)生。之后機(jī)械工程師們還試圖了解進(jìn)給量和速度會(huì)如何去影響SLA金剛石砂輪的磨損，從而找到由于平面區(qū)域磨損增加進(jìn)而所造成的潛熱損壞的模式，也有效地預(yù)測(cè)可有效調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝的變量。總的來說，要想獲取足夠的信息來預(yù)測(cè)金剛石砂輪的切削參數(shù)，那么就要求金剛石砂輪磨粒的形狀和尺寸必須都是規(guī)則的。假如用戶知道金剛石砂輪的顯微結(jié)構(gòu)圖，那么金剛石砂輪的表面也同樣是一致的，那么就可以對(duì)切削變量進(jìn)行編程，以補(bǔ)償金剛石砂輪的磨損參數(shù)。