关于金刚石砂轮加工硬质合金刀具的消耗介绍

发布者:广州金锐 发布时间:2017/11/7 14:30:37 阅读:

由于金刚石具有高硬度,磨粒切削刃锋利,耐磨性极高,近年来金刚石砂轮已经基本上替代了碳化硅砂轮成为磨削硬质合金的首选。金刚石砂轮的主要特性参数有:①粒度,用来表示金刚石磨粒的平均尺寸,常用粒度有D64、D46、D35(FEPA标准)等;②浓度,指每立方厘米的磨料层中所含的金刚石的克拉数,常用浓度为C100,表示金刚石含量为4.4ct/cm3;③结合剂,常用的有金属结合剂(M)、树脂结合剂(B)、陶瓷结合剂(V);④形状,例如平形砂轮、碗型砂轮、斜边砂轮等;⑤外形尺寸,例如某厂家的金刚石砂轮型号:1A1-100T6X5-D64C10B55表示砂轮形状为平形砂轮,直径100,厚度6,磨粒层厚5,金刚石粒度为D64,浓度为C100,树脂结合剂。

在磨削硬质合金的过程中,金刚石砂轮会逐渐磨损,其形式有磨粒磨耗、磨粒破碎和磨粒脱落。磨粒在工作过程中因受到机械摩擦作用、粘接作用、扩散和化学作用而产生磨损,金刚石砂轮在磨削Al2O3工程陶瓷材料时,磨粒将发生磨耗磨损而形成反光的小平面。随着磨损小平面的增大,磨粒受到的力也逐渐增大,部分磨粒出现局部破碎的情况,该破碎为解理破坏,是沿着金刚石晶粒中化学键强度最弱的方位面产生的。磨粒局部解理破碎会形成新的切削刃,也是金刚石砂轮自励的一个重要途径。随着磨粒及其周围结合剂的逐渐磨损,结合剂桥截面逐渐缩小,对磨粒的把持力也逐渐降低,当磨粒受到的磨削力超过把持力时磨粒就会脱落,脱落后该位置的结合剂会迅速磨损掉,从而露出下层的新磨粒参加磨削,该过程为砂轮自励的另一个重要途径。

Al2O3工程陶瓷材料与硬质合金的机械性能相近,同属脆硬性材料,所以上述过程也应该适用于金刚石砂轮磨削硬质合金。磨粒磨耗、磨粒破碎和磨粒脱落三种砂轮磨损方式中哪一种起主导作用,与结合剂、砂轮硬度、工件材料、加工条件以及磨削参数有关。其他条件不变时,金刚石砂轮线速度越大,每个磨粒的磨削深度越小、受到的磨削力也越小,虽然磨粒总的磨削行程增加,但是因为金刚石磨粒具有非常高的耐磨性,所以磨粒的寿命会显著增加。当磨削深度增加时,磨粒每次磨屑的形成会增加,产生的磨屑堆积在磨粒前部空隙处,对结合剂产生侵蚀,同时增加了磨粒的受力,会加大磨粒脱落的可能性。当进给速度或者工件转速增加时,磨粒所切削的未变形切屑最大厚度增加,导致磨粒的受力增大,可能直接把磨粒从结合剂中“蹦出来”。可以看出,大的金刚石砂轮线速度、小的磨削深度以及进给速度有利于延长金刚石砂轮寿命、降低砂轮的自锐性能,当金刚石砂轮钝化后需要进行修整修锐等操作,修整时会去除大量的磨粒,反而会加大金刚石砂轮的消耗,同时低进给速度和磨削深度也会降低磨削效率,所以不能一味地追求高线速度和低进给速度,而是需要合理选择上述参数。

使用金刚石砂轮磨削整体硬质合金刀具时,金刚石砂轮的线速度、进给速度、磨削深度等参数对磨削裂纹、刀具表面粗糙度、加工效率、金刚石砂轮寿命等具有重要的影响,如何确定合理的磨削参数在生产中至关重要。每一种砂轮与硬质合金牌号的组合都会有一个最合理的参数,在首次接触这种组合时可以通过试加工的方法找到这个合理的参数,然后计算并记录其研磨度值,当再次遇到类似的组合或者同样的砂轮与合金牌号但是砂轮与工件的规格不同时,可以利用该研磨度值,计算出合理的磨削参数。


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