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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(lái)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(shí)其修整時(shí)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(jiǎn)單，故在實(shí)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(dòng)旋轉(zhuǎn)，相對(duì)磨頭做切入運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(jì)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(gè)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(dòng)采用多楔帶傳動(dòng)，平穩(wěn)、可靠。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為輕型鋁殼無(wú)線調(diào)速電機(jī)，采用無(wú)級(jí)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?yàn)殡S著磨頭的消耗，其線速度降低，這時(shí)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(shí)磨頭不動(dòng)，利用原機(jī)床磨頭進(jìn)給的手搖機(jī)構(gòu)，手動(dòng)進(jìn)給來(lái)實(shí)現(xiàn)修整的切入運(yùn)動(dòng)。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(shí)效均為天然金剛石的許多倍，同時(shí)鉆進(jìn)過(guò)程中還可以有效保持孔徑。   還可以采用磨頭不動(dòng)，磨頭進(jìn)給的方式進(jìn)行修整，這時(shí)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(dòng)作設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)，其動(dòng)作程序設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)候，其毛坯所用的硬質(zhì)合金牌號(hào)，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(jì)等等，此外，與酚醛樹(shù)脂的選型，固化工藝等也有很大的關(guān)系．我們通過(guò)對(duì)酚醛樹(shù)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(guò)程中，隨著摩擦生熱，溫度不斷升高，主要會(huì)發(fā)生兩大類化學(xué)反應(yīng)：一是空氣中的氧氣會(huì)使酚醛樹(shù)脂發(fā)生氧化反應(yīng)，我們可以從酚醛樹(shù)脂的TGA分析曲線看出這個(gè)反應(yīng)變化的過(guò)程。二是部分填料的氧化反應(yīng)。   1）酚醛樹(shù)脂的分解，是磨頭磨損的主要化學(xué)因索。因此如何提高樹(shù)脂的結(jié)合強(qiáng)度是我們研究的基礎(chǔ)。包括樹(shù)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(shí)間里經(jīng)過(guò)磨削區(qū)域的磨粒數(shù)增加。   2）酚醛樹(shù)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(shuō)，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(duì)金剛石的把持力，使之充分發(fā)揮作用；

3）熱量是導(dǎo)致樹(shù)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(duì)金剛石的充分利用。

2、樹(shù)脂固化的基本原理    我們知道酚醛樹(shù)脂在不同的固化溫度下會(huì)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(gè)反應(yīng)導(dǎo)致磨頭更硬，更耐高溫，但是也更脆。同時(shí)，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(yàn)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(duì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，可以選細(xì)一號(hào)粒度的磨頭。但這個(gè)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(shí)際操作中，有時(shí)可用精修整磨頭來(lái)提高光潔度， 這實(shí)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(shí)，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(guò)高，否則，容易使加工表 面發(fā)熱，塑性變形增加，反而會(huì)降低表面光潔度。

4.采用樹(shù)脂結(jié)合劑，并在磨頭 添加石墨。由于樹(shù)脂結(jié) 合劑具有彈性拋光作用，同時(shí)，石墨填充劑又起潤(rùn)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(jī)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(shí)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(shí)，加大磨頭的寬度，也可使光潔 度提高。