[導(dǎo)讀:]CBN磨料是一種昂貴的磨料,砂輪制造商必須提供一種盡可能少地消耗磨料的修整方法,以便用戶在丟棄砂輪之前,能夠盡可能多地磨削工件。一般情況下,只需去除幾個(gè)微米就可使CBN砂輪重新銳利。我們在磨削試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),修整進(jìn)給速度和修整速度之比對顆粒破裂特性影響極大,修整速比..
CBN磨料是一種昂貴的磨料,砂輪制造商必須提供一種盡可能少地消耗磨料的修整方法,以便用戶在丟棄砂輪之前,能夠盡可能多地磨削工件。一般情況下,只需去除幾個(gè)微米就可使CBN砂輪重新銳利。
我們在磨削試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),修整進(jìn)給速度和修整速度之比對顆粒破裂特性影響極大,修整速比是指修整輪線速度與磨削線速度之比。速比為正指在修整接觸位置,砂輪與修整輪旋轉(zhuǎn)方向相同。
同時(shí),制造商必須找到有效的方法使磨粒的切削刃凸露出來，我們采用奧地利泰利萊公司B64型
CBN砂輪作為典型磨料進(jìn)行研究。據(jù)介紹,這種級別的砂輪磨料合成缺陷控制在亞微米水平。泰利萊公司能夠改變磨粒的破裂特性并能生產(chǎn)具有良好控制破裂強(qiáng)度的磨料。
在對B64型陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪進(jìn)行的一項(xiàng)研究中,砂輪由旋轉(zhuǎn)金剛石輪以+0.2的速比修整,當(dāng)修整量為1μm時(shí),CBN磨粒就會出現(xiàn)微觀裂紋，因?yàn)樗Ａ袅司哂写罅壳邢魅胁⒓性诒砻嫔系哪チ?,微觀裂紋有益于砂輪的鋒利。
當(dāng)修整量增加到2～3μm時(shí),發(fā)現(xiàn)了明顯的宏觀裂紋。宏觀裂紋出現(xiàn)時(shí),磨粒的重要部分就喪失了。結(jié)果砂輪表面只有很少鋒利的切削刃，這就產(chǎn)生了很多不良切削表面,大量昂貴的磨粒脫落又造成表面磨粒密度的降低,縮短了砂輪使用壽命和降低了性能價(jià)格比。
這些結(jié)果表明通過修整進(jìn)給的微小改變很容易地影響了修整過程的效果。為了進(jìn)行必要的微調(diào)， CBN用戶必須具備高分辨率的修整進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
改變修整速率的結(jié)果類似于改變修整深度。因?yàn)樾拚髋c砂輪同向旋轉(zhuǎn)引起的修整力大于正常磨削力，修整去除了更多的陶瓷結(jié)合劑和較少的磨粒。當(dāng)修整速率由+0.2提高到+0.8時(shí)，更多的結(jié)合劑被切除，磨粒的宏觀裂紋也同時(shí)加劇。甚至當(dāng)進(jìn)給深度為1μm時(shí)，很大一部分磨粒已被打碎。根據(jù)以上結(jié)果，用戶不能只因?yàn)楦咝拚俦热コ烁嗟慕Y(jié)合劑就認(rèn)為速比越高越好。如果高速比加劇了宏觀裂紋，那么砂輪修整就導(dǎo)致了砂輪的加速磨損。
在進(jìn)行磨削外圓柱面的大尺寸砂輪的修整過程中還發(fā)現(xiàn)，增加修整速比和進(jìn)給深度引起的砂輪由微觀裂紋轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^裂紋應(yīng)引起特別的關(guān)注，這是因?yàn)榇竽チ８赡芫哂幸院蟪蔀榱鸭y起點(diǎn)的缺陷，當(dāng)我們觀察大裂紋時(shí)也更容易分清兩種裂紋的不同之處。
通過其它的一些研究，我們認(rèn)識到采用適合的修整速率以保證修整輪與CBN砂輪上的每一個(gè)磨粒的合適接觸的重要性。理想狀態(tài)是，一個(gè)磨粒只能被修整輪上的一粒金剛石修銳。如果每個(gè)磨粒的作用金剛石的數(shù)目不到一個(gè)，修整就會遺漏一些未被修銳的鈍磨粒。
一般來說，修整輪的旋轉(zhuǎn)使金剛石對每一磨粒的作用多于一次，即每一磨粒的有效修整多于一次。由于在磨粒的表面，首先次后的每一次修銳作用都是在微進(jìn)給的情況下進(jìn)行的。進(jìn)給速度導(dǎo)致的多重修銳作用產(chǎn)生了一個(gè)相對不鋒利的表面。通過多年對砂輪修銳作用的研究，我們重新修改了修整裝置的設(shè)計(jì)。我們發(fā)現(xiàn)，獲得良好的修整效果和對于給定的砂輪轉(zhuǎn)速和CBN磨粒尺寸進(jìn)一步計(jì)算出適當(dāng)?shù)男拚D(zhuǎn)速還是相對容易的。
我們仔細(xì)地研究了修整和使用后的陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的表面，發(fā)現(xiàn)修整使得砂輪表面層CBN磨粒和陶瓷結(jié)合劑的密度低于砂輪其它部分。陶瓷結(jié)合劑普通砂輪同樣會出現(xiàn)這樣的表面層，它被稱為表面變質(zhì)層。這種表面層可從幾微米到30微米深，隨著砂輪的使用，變質(zhì)層的深度會繼續(xù)加大，在砂輪表面的作用會繼續(xù)加強(qiáng)。
砂輪使用后的修整能夠消除使用中日益變深和更具危害的表面變質(zhì)層。由于陶瓷結(jié)合劑普通砂輪的修整進(jìn)給深度遠(yuǎn)大于陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪， 陶瓷結(jié)合劑普通砂輪的修整情況更是如此，修整進(jìn)給深度確保修除了幾乎所有的磨削變質(zhì)層，產(chǎn)生了一個(gè)僅由修整參數(shù)決定的磨粒和結(jié)合劑組成的新的表面層。但當(dāng)陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪修整時(shí)，修整進(jìn)給深度可能遠(yuǎn)小于變質(zhì)層，這深刻地影響了修整后的砂輪性能。
要完全修復(fù)CBN砂輪，用戶必須有較大進(jìn)給深度的修整器。我們還發(fā)現(xiàn)，修整分四次共進(jìn)給2微米與一次修整2微米相比，宏觀裂紋較小，且修整消除了變質(zhì)層。
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