超硬專家鄭州千磨談:超硬陶瓷砂輪的生產(chǎn)工藝及磨削加工中工件材料的去除機理

1、超硬陶瓷砂輪的生產(chǎn)工藝?
工藝流程為:配料、混料、成型、干燥、燒成、加工、檢驗、包裝、出廠。有些產(chǎn)品需要在燒成前預(yù)修整。超硬砂輪檢驗主要有平衡、跳動、硬度檢驗等。
超硬砂輪的生產(chǎn)要求比普通砂輪更加嚴(yán)格。我在三磨所工作時,一個領(lǐng)導(dǎo)說:砂輪始于混料,死于燒成?;炝?、配料、分料都涉及稱量,如成錯,哪怕只有0.05g,也可能造成影響。所以很多單位要求一人稱量一人復(fù)核。
成型,需要首檢、終檢,中間還要抽檢。抽檢除了重量,還要檢查厚度有沒有變化,有變化要及時調(diào)整。
干燥、燒成缺陷廢品較多,干燥速度、時間、燒成裝爐方式等都要注意,比如,一些薄片、細粒度產(chǎn)品,很容易有翹曲、裂紋等缺陷,這多與升溫速度有關(guān),當(dāng)然也可能是混料不均等原因。
最后說下硬度。我不知道大家有沒有注意,國內(nèi)超硬砂輪是沒硬度標(biāo)準(zhǔn)的,不想普通砂輪,所以國內(nèi)砂輪打標(biāo)時也沒硬度這一項,但國外砂輪的標(biāo)注往往有硬度。為什么會這樣?我曾請教過專家,其說“沒有必要”,對此我是不認(rèn)同的。我覺得硬度檢驗是穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段,我還是建議砂輪生產(chǎn)企業(yè)要重視,最好建立自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2、單顆粒的切削三階段?
我們常說的“滑擦、耕犁、切削”,其實是單顆粒的切削過程。磨削是非常復(fù)雜,為研究簡便,一般是簡化成單顆粒的切削過程。單顆粒的切削,包括滑擦、耕犁、切削三個階段,而磨削呢,可以認(rèn)為就是無數(shù)個單顆粒切削過程的疊加。
3、工件材料去除機理?
定制配方時,我們要去了解被加工工件的性質(zhì),比如是鋼件還是玻璃,因為不同工件材料去除機理是不同的。一般認(rèn)為,脆性材料去除,是脆性斷裂,形成的是擠裂切屑;塑性材料去除,是塑性變形,形成帶狀切屑。
在磨削過程中產(chǎn)生的高溫作用下,切屑熔化可成為球狀或灰燼形態(tài)。同樣是鋼件,不同材質(zhì)、不同磨削方式和加工條件下,磨屑的形態(tài)、大小也是不同的,都要有所考慮。如果砂輪配方與加工工件不匹配,經(jīng)常會有黏屑。
4、砂輪的自銳性、砂輪磨損?
砂輪的自銳性表現(xiàn)在兩個方面:磨料鈍化后產(chǎn)生破碎,形成新的切削刃口;磨料的脫落及結(jié)合劑的磨損,形成新的磨削表面。
砂輪磨損主要有三種:磨耗磨損、破碎磨損、堵塞粘附。磨耗磨損,是磨料與工件之間摩擦引起的;破碎磨損是磨粒的破碎、結(jié)合劑的破碎引起的;堵塞吸附,是砂輪表面黏屑嚴(yán)重導(dǎo)致的砂輪切削力下降或燒傷等情況。
陶瓷砂輪正常使用情況下,其磨損更多來自于砂輪的修整。
5、什么是修整?
我們知道,砂輪上有多層磨粒,磨粒的空間分布參差不齊,在磨削時,磨粒經(jīng)受著變化的機械負荷和熱負荷,其切削刃不斷受到磨損和碎裂,當(dāng)磨粒磨鈍至有可能產(chǎn)生工件燒傷或表面質(zhì)量變差等現(xiàn)象時,砂輪就要重新用修整工具把砂輪工作表面修整成所要求的型廓精度和切削鋒利度。也就是說,修整分為兩步:修形和整銳。陶瓷砂輪由于易修整性,這兩步可以合為一步。
陶瓷砂輪的修整工具一般為金剛石滾輪。修整對陶瓷砂輪性能發(fā)揮非常重要,砂輪修不好,肯定也用不好,一些輕微的磨削問題還可以通過修整加以改善。
修整參數(shù)包括修整工具的類型、修整器的轉(zhuǎn)速、砂輪修整時的轉(zhuǎn)速、修整器進給速度、進給量等。修整參數(shù)直接影響砂輪磨削力,進而影響加工工件的表面質(zhì)量。
參考資料:
1、鄭州千磨官網(wǎng)
2、超硬材料綜合網(wǎng)
3、磨料磨具網(wǎng)