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金剛石磨頭的特點(diǎn)及應(yīng)用

金剛石磨頭是一種新發(fā)展起來的修整工具，它與單顆粒金剛石筆修整磨頭相比，在進(jìn)行非直線修整時其修整時間要短得多，且易修整出各種復(fù)雜的成形表面。金鋼石磨頭修整磨頭的方法分為切入式磨頭修整和擺式磨頭修整，因切入式修整器結(jié)構(gòu)比擺式修整器簡單，故在實際生產(chǎn)中應(yīng)用較多一些。切入式磨頭修整中，與外圓切入磨削工件相似，磨頭由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，相對磨頭做切入運(yùn)動，從而進(jìn)行磨頭修整。表征磨頭切入式修整的主要參數(shù)有：修整速比qd、修整進(jìn)給量及光修轉(zhuǎn)數(shù)。實踐證明，合金磨頭的加工效率比手工銼刀提高數(shù)十倍，比帶柄小砂輪提高近十倍。下面介紹切入式金剛石磨頭修整器在HSQB885.4溝道磨削中的應(yīng)用。

為大型四點(diǎn)接觸球軸承，其溝形成桃形溝道，利用現(xiàn)有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其溝道，并設(shè)計TM1 500金剛石磨頭修整器。   支架固裝于機(jī)床床身前部，底座安裝在支架上，并能在縱、橫兩個方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，磨頭軸為套筒式主軸，采用兩套角接觸球軸承構(gòu)成的二支承軸系結(jié)構(gòu)，主軸的傳動采用多楔帶傳動，平穩(wěn)、可靠。驅(qū)動電機(jī)為輕型鋁殼無線調(diào)速電機(jī)，采用無級調(diào)速電機(jī)是為了保證磨頭與磨頭之間線速度之比值qd保持在一定的范圍內(nèi)。因為隨著磨頭的消耗，其線速度降低，這時就需要適當(dāng)調(diào)低磨頭的轉(zhuǎn)速，從而獲得佳修整效果。將修整的切入進(jìn)給改為磨頭進(jìn)給，修整時磨頭不動，利用原機(jī)床磨頭進(jìn)給的手搖機(jī)構(gòu)，手動進(jìn)給來實現(xiàn)修整的切入運(yùn)動。作為加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地質(zhì)鉆頭、擴(kuò)孔器等，其鉆進(jìn)速度及時效均為天然金剛石的許多倍，同時鉆進(jìn)過程中還可以有效保持孔徑。   還可以采用磨頭不動，磨頭進(jìn)給的方式進(jìn)行修整，這時修整器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，即采用直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)等，可將磨頭修整動作設(shè)計成簡易數(shù)控系統(tǒng)，其動作程序設(shè)計為：快進(jìn)（不能碰上磨頭）→慢進(jìn)（按需要的切入速度進(jìn)給）→光修→退出。

金剛石磨頭的鋒利度應(yīng)該如何提高 金剛石磨頭在工作時，需求是鋒利，在此基礎(chǔ)上才有工作壽命等進(jìn)一步需求。而影響磨頭鋒利度的原因非常復(fù)雜。怎么提高金剛石砂輪效果在制作合金磨頭的時候，其毛坯所用的硬質(zhì)合金牌號，物理、力學(xué)性能和金相組織結(jié)構(gòu)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。包括了金剛石的品質(zhì)，類型，濃度，配方設(shè)計等等，此外，與酚醛樹脂的選型，固化工藝等也有很大的關(guān)系．我們通過對酚醛樹脂固化機(jī)理的深入研究，提出了如何提高磨頭鋒利度的改善方案，特別指出了固化工藝的重要性，并推薦了新型的填料．

1、磨頭工作中的化學(xué)反應(yīng)   磨頭在工作過程中，隨著摩擦生熱，溫度不斷升高，主要會發(fā)生兩大類化學(xué)反應(yīng)：一是空氣中的氧氣會使酚醛樹脂發(fā)生氧化反應(yīng)，我們可以從酚醛樹脂的TGA分析曲線看出這個反應(yīng)變化的過程。二是部分填料的氧化反應(yīng)。   1）酚醛樹脂的分解，是磨頭磨損的主要化學(xué)因索。因此如何提高樹脂的結(jié)合強(qiáng)度是我們研究的基礎(chǔ)。包括樹脂本身的耐溫性能和它固化結(jié)構(gòu)的耐溫性能。當(dāng)然，據(jù)此也可以調(diào)整磨頭的鋒利度。為了進(jìn)一步提高合金磨頭的磨削效率，一方面要采用高速磨削，提高砂輪的速度，使單位時間里經(jīng)過磨削區(qū)域的磨粒數(shù)增加。   2）酚醛樹脂如果有氮?dú)獗Ｗo(hù)，那么它的熱分解溫度點(diǎn)將大大推遲，也就是說，減少磨頭工作環(huán)境中的氧氣將能提高磨頭的高溫性能，提高對金剛石的把持力，使之充分發(fā)揮作用；

3）熱量是導(dǎo)致樹脂分解的主要原因，那么減少不必要的熱量的產(chǎn)生，應(yīng)該可以提高對金剛石的充分利用。

2、樹脂固化的基本原理    我們知道酚醛樹脂在不同的固化溫度下會發(fā)生不同的反應(yīng)，因此我們知道，溫度的升高，不僅僅導(dǎo)致反應(yīng)加快，更在超越180℃點(diǎn)后直接發(fā)生完全不同的固化反應(yīng)。這個反應(yīng)導(dǎo)致磨頭更硬，更耐高溫，但是也更脆。同時，提高含量能提高交聯(lián)密度，使磨頭產(chǎn)生類似的效果。該試驗的目的是研究BL-PCD端面銑削如何加工出精細(xì)表面粗糙度的。為了提高鋒利度，則可以據(jù)此多向選擇。

金剛石磨頭特性對加工表面光潔度的影響

影響被磨表面光潔度的因素是磨粒在工件表面的切削痕跡 和工件表面的塑性變形。因此，要提高加工表面光潔度，可以 從減小切削痕跡和塑性變形這兩方面考慮。

在選擇金剛石磨頭時，有下面一些方法可以提高工件磨削表面光 潔度：

1.在普通磨削時，金剛石磨頭粒度細(xì)，在工件表面上形成的切 削痕跡就小，加工表面光潔度就高。所以，當(dāng)工件加工表而光 潔度達(dá)不到要求時，可以選細(xì)一號粒度的磨頭。但這個規(guī)律不 是的。超硬材料主要是指金剛石和立方氮化硼金剛石是目前已知的世界上硬的物質(zhì),另外C60的硬度可能不亞于金剛石，但尚未定論。在實際操作中，有時可用精修整磨頭來提高光潔度， 這實際上也是利用精修整后使磨頭獲得微刃切削作用以減小切 痕和工件塑性變形的結(jié)果。

2.采用新品種鉻剛玉磨頭。由于鉻剛玉的韌性大，硬度 高，修整后能保持較久的等高性切削刃，磨出的工件表面光潔 度比白剛玉磨頭磨出的要高。

3.金剛石磨頭硬度偏軟時，砂粒容易脫落，使工件表面光潔度 降低。因此，適當(dāng)提高金剛石磨頭硬度，并提高硬度均勻性，有利于 提高加工表面光潔度。但硬度不能過高，否則，容易使加工表 面發(fā)熱，塑性變形增加，反而會降低表面光潔度。

4.采用樹脂結(jié)合劑，并在磨頭 添加石墨。由于樹脂結(jié) 合劑具有彈性拋光作用，同時，石墨填充劑又起潤滑作用，.使光 潔度得到提髙。但達(dá)種磨頭切削性能不髙，故只在精磨中采用。

5?橡膠績合劑磨頭，?同樣具有彈性拋光作用，在用擺頭 法磨削軸承溝道時得到廣泛使用。

6.在金剛石磨頭中浸入硬脂酸和油脂酸的混合物，在濕磨條下，可以提高光潔度。 '

7.在有縱走刀的磨削時，加大磨頭的寬度，也可使光潔 度提高。