金刚石滚轮的修整研究内容及意义

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    1. 金刚石滚轮的修整研究内容及意义

 

本文的目的是通过修整,使金刚石滚轮特别是单层钎焊金刚石滚轮能够精密或延性加工陶瓷等硬脆材料,拓展钎焊滚轮在精密加工中的应用。根据 T.G. Bifano 提出脆性材料延性域磨削取决于单颗磨粒切削厚度和被加工工件材料缺陷两个方面。滚轮通过修整,可以有效的降低滚轮圆度误差,提高磨粒的等高性,保证滚轮在磨削过程中磨粒切削厚度一致,然后采用一定的磨削工艺参量,使单颗磨粒切削厚度接近或小于工件材料的临界切厚,可以延性或半延性加工硬脆材料。

针对金刚石滚轮修整现状,本课题作了以下研究:

  1. 树脂结合剂金刚石滚轮的修整

试验修整对象为 140/170#树脂结合剂金刚石滚轮作,直径为 250mm,采用金刚石笔修整法, 根据试验所用滚轮特点与特性,选择合适的金刚石笔型号,制定了详细的粗修整、半精修整、精修整方案,实现了用金刚石笔精密修整金刚石滚轮目标。为评价滚轮修整效果,进行了 K9 玻璃的磨削试验,测量了工件表面粗糙度,观察了 K9 玻璃表面微观形貌和修整后滚轮磨料磨损形貌,综合评价了用金刚石笔来修整金刚石滚轮的优点及不足。

  1. 单层钎焊金刚石滚轮的修整

试验制作了直径为 150mm  260mm 整体式开槽单层钎焊滚轮滚轮磨粒有序排布,磨粒粒度都为 80/100#,磨粒周向间距 1mm,轴向密排。但修整前滚轮只能对陶瓷等硬脆材料高效粗加工,无法进行精密磨削,原因在于滚轮磨粒的等高性较差,滚轮动态下无法保证磨粒的平均磨削厚度。故文章通过自制的修整工具对钎焊滚轮机械化学修整,高效精密去除金刚石磨粒过度突出部分,以达到了较好的修整效果。

  1. 修整前后钎焊滚轮形貌的评价

为评价两钎焊滚轮修整效果,最直接的是看滚轮磨粒形貌的状况,理想的滚轮地貌有三种

 

特性:磨粒的均匀性,等高性和微刃性[47]。有序排布的单层钎焊滚轮地貌的均匀性是确定的, 试验采用激光测距仪精确定位后在线测量滚轮修整前后同一个圆周的金刚石磨粒等高性,测量多个圆周,多获取信息,以便更精确的反映磨粒的等高性;试验利用三维视频显微镜追踪观察磨粒修整前后形貌等特征。

  1. 钎焊金刚石滚轮磨削试验

评价滚轮磨粒等高性和切削性能可以通过磨削试验来测定,试验对比了滚轮修整前后磨削

K9 玻璃粗糙度及工件表面微观形貌,修整后的滚轮磨粒等高性得到很好改善。

2020年3月26日 08:12
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