紹興定制陶瓷金剛石砂輪加工
發(fā)布時(shí)間：2021-09-30 05:43:18
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，但是由于定制陶瓷金剛石砂輪自銳性差、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(guò)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(kāi)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(shù)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(mǎn)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。
定制陶瓷金剛石砂輪加工造成砂輪的不平衡原因是由于砂輪的重心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不重合。它產(chǎn)生的原因是砂輪制造和安裝缺陷，例如，砂輪的密度不均勻，端面不平行，幾何形狀或內(nèi)外孔同心度誤差，砂輪安裝偏心等。不平衡的砂輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生迫使砂輪偏離軸心的離心力，從而引起砂輪振動(dòng)。其后果不僅影響磨削質(zhì)量，還加速砂輪主軸軸承的磨損；當(dāng)離心力超過(guò)砂輪強(qiáng)度允許范圍時(shí)，將造成砂輪的碎裂。新砂輪和經(jīng)首先次修整的砂輪，以及發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡的砂輪都應(yīng)進(jìn)行平衡試驗(yàn)。調(diào)整定制陶瓷金剛石砂輪加工的平衡方法有動(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)砂輪裝置的不平衡量，通過(guò)調(diào)整平衡塊的位置和距離，將不平衡量控制到較小。2、樹(shù)脂砂輪靜平衡法。靜平衡調(diào)整在平衡架上進(jìn)行，用手工辦法找出砂輪重心，加裝平衡塊，調(diào)整平衡塊的位置，直到砂輪平衡，一般可在八個(gè)方位使砂輪保持平衡。調(diào)整平衡后的砂輪需在裝好防護(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。空轉(zhuǎn)試驗(yàn)期間，操作者應(yīng)站在砂輪的側(cè)方安全位置，不得站在砂輪前面或切線(xiàn)方向，以防意外。樹(shù)脂砂輪樹(shù)脂結(jié)合劑是一種有機(jī)結(jié)合劑，這種結(jié)合劑制造的砂輪強(qiáng)度高，具有一定的彈性，耐熱性低，自銳性好，制作簡(jiǎn)便，工藝周期短?？芍圃旃ぷ魉俣雀哂?0米/秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)合劑，廣泛用于粗磨、荒磨、切斷和自由磨削，如磨鋼錠，鑄件打毛刺等?？芍圃旄咚?、高光潔度砂輪，重負(fù)荷、切斷以及各種特殊要求的砂輪。
紹興定制陶瓷金剛石砂輪加工控制技術(shù)的研究分析：CBN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，但是由于金剛砂輪自銳性差、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(guò)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(kāi)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)。CBN砂輪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)。陶瓷金剛石砂輪加工針對(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(shù)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(mǎn)足加工要求。CBN砂輪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。
定制陶瓷金剛石砂輪加工磨料力度的說(shuō)明：在磨削過(guò)程中，金剛石砂輪磨料粒度的選擇會(huì)直接影響超硬材料在磨削加工表面的質(zhì)量與效率。所以在選擇正確的磨料力度是必不可少的，所以在滿(mǎn)足加工質(zhì)量要求的前提下，盡量選擇較粗的粒度，提高加工效率。粗磨時(shí)，可以選用120-150#粒度的磨料，精磨時(shí)可以選用180-240#粒度的磨料，超精磨時(shí)可以選用W40-W7粒度的微粉磨料。定制陶瓷金剛石砂輪中磨料的濃度對(duì)超硬材料的磨削效果有一定的影響，濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成磨料的過(guò)早脫落，使砂輪損耗費(fèi)用增加，所以在選擇磨料濃度的時(shí)候也是非常關(guān)鍵的一步。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粗磨時(shí)，可以選擇較高的濃度，以增加單位面積內(nèi)的有效磨粒數(shù)，提高加工效率+精磨時(shí)應(yīng)選擇較低的濃度。一般情況下，粗磨時(shí)磨料濃度可以選用100-150%，精磨時(shí)磨料濃度可以選用75-100%左右。較后一個(gè)結(jié)合劑的選擇，導(dǎo)熱性較好的金屬結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力較大，適用于晶形比較完整的金剛石磨料，具有相對(duì)較高的磨削比。樹(shù)脂結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力較弱，適用于脆性大、強(qiáng)度低的金剛石磨料。陶瓷結(jié)合劑性能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力高達(dá)50-100kg/mm2，抗拉強(qiáng)度高達(dá)15-30kg/mm2，比普通金屬結(jié)合劑性能優(yōu)越很多。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(jié)合劑砂輪的4-5倍，適用于制作晶形完整的金剛石磨粒砂輪。
紹興定制陶瓷金剛石砂輪加工根據(jù)自己的用途應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行選擇？金剛石磨輪是由金剛石刀頭焊接或者冷壓在金屬基體上而成；金剛石刀頭是通過(guò)人造工業(yè)金剛石和其它的金屬粉末，冷壓以及熱壓進(jìn)行燒結(jié)而制成，然后焊接在碗形狀的金屬基體之上。定制陶瓷金剛石砂輪加工通常是被裝在混凝土打磨機(jī)上來(lái)進(jìn)行打磨如混凝土，花崗巖，大理石以及其它的一些石材等等。金剛石磨輪具有不同的種類(lèi)以及規(guī)格來(lái)迎合不同的應(yīng)用需要，通用用于來(lái)打磨混凝土，石材，還有油漆，膠水，環(huán)氧樹(shù)脂以及其它的一些地面涂層。金剛石刀頭具有不同的胎體，不同的顆粒度以及不同的金剛石濃度；胎體可分為硬，中，軟等；顆粒度分粗，中，細(xì)等；所以他們的質(zhì)量和用途是不同的；當(dāng)我們開(kāi)始選擇金剛石磨輪的時(shí)候，還可以根據(jù)自己的用途來(lái)選擇合適的；例如，當(dāng)我們開(kāi)始打磨硬地面的時(shí)候，我們還應(yīng)該選擇軟胎體的磨輪；如果是相當(dāng)軟的地面，我們可以選擇相對(duì)來(lái)說(shuō)比較硬的胎體。
定制陶瓷金剛石砂輪加工磨削工件表面波紋的說(shuō)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(lái)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(guò)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(guò)大或接觸不良；砂輪是否存豐不平衡問(wèn)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(pán)錐孔與主軸接觸不良以及可能存在的外界振源問(wèn)題。定制陶瓷金剛石砂輪加工工件表面如出現(xiàn)兩邊單條形波紋或一邊單條形波紋，說(shuō)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。