金刚石滚轮修整前后滚轮回转误差变化

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    1. 金刚石滚轮修整前后滚轮回转误差变化

单层钎焊金刚石滚轮的修整目的主要在于改善金刚石磨粒在滚轮工作表面的等高性,在一定的磨削工艺参量下,使动态有效磨粒数增多,单颗磨粒切削厚度趋于一致,可以人为的计算和控制单颗磨粒切厚,改变磨削条件使其值接近或低于特定硬脆材料的临界切厚,达到硬脆材料的延性或半延性的加工。

 

      1. 滚轮磨粒等高性测量试验

 

试验采用 LK-G80 激光测距仪对滚轮轮廓圆度进行测量,测量系统由控制器、激光头、激光头夹具及驱动软件等组成

 

试验所用钎焊滚轮厚度为 10mm,为获取较多的数据以反映滚轮磨粒等高性,实际测量滚轮工作面离滚轮端面 2468mm 4 个圆,每次试验每个圆周重复测量 3 次,为保证 4 个圆周的准确重复测量,须要精确定位。


滚轮转速取 90r/min,软件参数设置及测量

 

      1. 试验结果与分析

 

修整前、累计修整切深 h ' =4mm 7mm 滚轮同一个圆周12 个节块廓相对高度,宏观上相似,说明修整过程中无大的变动,测量系统稳定,由于数据繁多,具体信息不清楚,截取同一节块做为分析对象。

3.15 中,实线显示了修整前钎焊滚轮某一节块(标记该节块工作面的轮廓曲线,理论上曲线中每一个波峰代表一颗磨粒。从测量的滚轮轮廓曲线及拟合曲线可以看出,钎焊滚轮圆轮廓因磨粒的不等高而表现出一定的波动性,曲线波峰高低差值较大,磨粒突出高度不同, 特别是在激光 230  330 点处(用圆圈标注)磨粒尤为突出,其中曲线 330 点处波峰偏高,测得在该点处的磨粒粒径为 320μm 左右,约两个磨粒粒径之和,说明此处在钎焊滚轮制作过程中两颗金刚石磨粒叠加。作磨粒峰值曲线,如图 3.16 实线所示,可清楚看出滚轮磨粒等高一致性不理想,滚轮圆跳动较大,测得磨粒出露平均高度为 153μm滚轮回转误差为 275μm

经修整累计切深 4mm 后,同一节块滚轮工作面的轮廓曲线如图 3.15 中间虚线所示。该曲线无修整前相对高度偏大的波峰,磨粒高度基本维持在同一水平,相对应的拟合曲线走势平稳, 没有明显波动,趋近于水平直线,说明在修整过程中越来越多的磨粒与修整工具的接触并磨损侵蚀破碎,高点被修去,大部分的磨粒高度趋于一致。而在激光 135 点和 520 (用圆圈标注) 处磨粒峰值比修整前有较明显的降低,可以推测此处磨粒因受修整力或化学腐蚀等原因破碎或断裂,曲线也显示出修整后金刚石磨粒没有被拔出脱落现象,说明了修整过程的稳定性。滚轮修整后峰值曲线如图 3.16 中间虚线所示,滚轮回转误差为 132μm,降低了 143μm,曲线波动较小,此时金刚石磨粒出露平均高度为 121μm,降低了 31μm,修整效果明显。

经修整累计切深 7mm 后,同一节块圆度误差曲线如图 3.15 最下面虚线所示。拟合曲线总体变化波动较大,主要原因是滚轮磨粒出现脱落现象,随着修整进给量进一步增加,滚轮磨粒也进一步 Fe 原子发生化学反应,同时在较大的修整力情况下,金刚石磨粒脱落,造成对滚轮损伤,在曲线上表现出凹谷,曲线的 100 点及 150 点大圆圈区域所示,同样,部分磨粒进一步

发生破碎或断裂,曲线峰值较小,图 3.15 最下面虚线中 75 点(小圆圈示) 540 点(小圆圈示)处磨粒峰值比修整前有较明显的降低。滚轮修整切深累计进给 7mm 后峰值曲线如图 3.16 最下面虚线所示,钎焊滚轮的最大圆跳动为 189μm,圆度误差比修整前降低了 86μm,但比修 4mm 滚轮圆跳动增加了 57μm,且曲线波动较大,此时金刚石磨粒出露平均高度为 108μm 降低了 13μm,修整有一定效果,较修整前好,较修整 4mm 总体变差,可以认为已造成修整过度。

 

a)修整前 b)累计修整切深 4mm

 

 

2020年4月9日 06:23
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