金剛石磨頭好壞對(duì)于刀具有哪些影響？

金剛石磨頭的好壞是制造業(yè)能否提高加工生產(chǎn)率和產(chǎn)品表面質(zhì)量的重要因素之一。因此通常在數(shù)控加工中心上，可利用一把復(fù)合刀具來(lái)替代多把的單一功能刀具，而且它還能夠按照加工程序自動(dòng)的完成復(fù)雜形狀工件的加工，這樣一來(lái)就能夠?qū)μ岣呱a(chǎn)效率、表面質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本起到非常好的的效果。金剛石磨頭不僅成本低而且效果好金剛石磨頭相比于其它材料的魔頭來(lái)說(shuō)，它的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)低一些，而更重要的是它的打磨效果要更好一些，所以現(xiàn)在在現(xiàn)實(shí)生活中它的使用率是非常高的，因?yàn)樗粌H能夠?yàn)檎麄€(gè)工廠帶來(lái)更高的效益。   據(jù)悉，如果使用先進(jìn)刀具能夠顯著的提高切削效率，而刀具費(fèi)用的增加也遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于生產(chǎn)成本的下降。同時(shí)，先進(jìn)刀具還能夠有效的減少換刀時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量等各種益處。因此，綜合的進(jìn)行考慮，使用先進(jìn)刀具對(duì)提高加工效率、降低生產(chǎn)成本效果十分顯著，研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新的先進(jìn)刀具是今后機(jī)械加工的發(fā)展趨勢(shì)之一。  然后在對(duì)的刀具進(jìn)行磨削加工的時(shí)候，當(dāng)?shù)毒叩牟牧稀⒔Y(jié)構(gòu)和形狀和磨床的選型等都確定好了之后，金剛石磨頭也就成為了決定加工成敗的重要因素。而磨頭的技術(shù)含量的高低和質(zhì)量的好壞，同樣也決定了它能否生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求的高品質(zhì)刀具。   說(shuō)到金剛石磨頭，雖然說(shuō)超高溫樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨頭的加工效率要低于METROX磨頭，不過(guò)由于金剛石磨頭的結(jié)合強(qiáng)度高、生產(chǎn)周期短、加工成本低，尤其是在磨削刀具刃口時(shí)不易造成崩刃的情況，同時(shí)還可以根據(jù)使用的要求，將其修磨成為各種形狀復(fù)雜的成型磨頭，因此金剛石磨頭依然在生產(chǎn)中被長(zhǎng)期廣泛使用

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。金剛石砂輪是一個(gè)更大的概念，金剛石樹(shù)脂砂輪是讓樹(shù)脂和金剛石結(jié)合一起的種砂輪。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)。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。通過(guò)改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對(duì)鍍附預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，解決了金剛石鍍附薄膜和硬質(zhì)基體很難結(jié)合在一起的問(wèn)題。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)。   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。

金剛石磨頭特性對(duì)磨削效果的影響

磨削加工和其他機(jī)槭加工一樣，主要要求能經(jīng)濟(jì)地獲得高 的生產(chǎn)效率和良好的加工質(zhì)量，同時(shí)，要求降低金剛石磨頭和修整工 具一金剛石的消耗。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。而耍滿意的達(dá)到上述耍求，是和機(jī)床狀 態(tài)、金剛石磨頭特性、工件的性質(zhì)和批量、磨削工序的特點(diǎn)以及操作 技術(shù)和管理水平等一系列因素有關(guān)的。下面主要談?wù)劷饎偸ヮ^的特 性是如何影響磨削效果的。

(一)金剛石磨頭特性對(duì)磨削生產(chǎn)率的影響

磨削生產(chǎn)率與金剛石磨頭的切削性能和單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨 粒數(shù)量有關(guān)。金剛石磨頭的切削性能好、單位時(shí)間內(nèi)參加磨削的磨粒 數(shù)多，磨削生產(chǎn)率就高。因此，從金剛石磨頭方面來(lái)看，要提高生產(chǎn) 率，主要應(yīng)從這兩方面考慮。

1.金剛石磨料的粒度是影響磨削生產(chǎn)率的主要因素。金剛石磨料顆粒 大，磨削深度可以增加，每顆磨粒切去的金屬就多，生產(chǎn)率就 高。因此，在滿足光潔度要求的前提下，應(yīng)盡量選用粗一些的 粒度。CFRP加工用金剛石鍍附工具適宜地將基體和增強(qiáng)材料結(jié)合起來(lái)從而形成可控性機(jī)械特征是復(fù)合材料的一個(gè)特色。例如，磨鋼錠和鑄件打毛刺時(shí)，一般選用16*??20?的粗 粒度金剛石磨頭;曲軸軸頸的粗磨選用36?粒度，精磨用46*粒度;磨 機(jī)床軸類零件，一般選用46*??60#粒度較好。

又如磨削螺紋，過(guò)去為了保證達(dá)到一定的尖角，粒度一般 選得較細(xì)。近來(lái)，在其他因素的配合下，粒度可以選得粗一些， 可以提高生產(chǎn)率，加工精度并不會(huì)降低。

2.金剛石磨頭硬度也是影響磨削生產(chǎn)率的一個(gè)因素。硬度適當(dāng) 降低，可以改善磨頭的自銳性，即磨鈍的磨粒容易脫落，能經(jīng)

常保持鋒利的切削刃口，使金剛石磨頭保持良好k切削性能I同時(shí)， 還可戚少磨頭的修整次數(shù)，生產(chǎn)率也就可以提高。但要注意， 在切入磨削或成型磨削時(shí)，降低磨頭的硬度，不容易保持磨頭 的正確兒何形狀，需要經(jīng)常修整磨頭，反而會(huì)影響生產(chǎn)率的提 高。

金剛石磨頭硬度及其選擇

金剛石磨頭硬度與磨粒本身的硬度不是一回事，它是指金剛石磨頭工作 表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。也就是說(shuō)，磨粒容 易脫落的，金剛石磨頭的硬度就軟，反之，硬度就高。金剛石磨頭的硬度選 得過(guò)高，結(jié)合劑會(huì)把已經(jīng)磨鈍而失去了切削能力的磨粒牢牢把 持住而不脫落，金剛石磨頭和工件表面的摩擦力增加，使工件表面發(fā) 熱而出現(xiàn)，金剛石磨頭的切削能力也降低。相反，如果金剛石磨頭的硬 度選得太軟，在磨削時(shí)，磨粒還在鋒利的時(shí)候就會(huì)掉下來(lái)，從 而增加金剛石磨頭的磨損，使金剛石磨頭很快失去正確的幾何形狀。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。所以， 正確選擇金剛石磨頭硬度是很重耍的。

為了適應(yīng)不同的工件材料和磨削質(zhì)量的要求，需要有各種 不同硬度等級(jí)的金剛石磨頭供選擇。表4是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)金剛石磨頭的硬度等級(jí)。

生產(chǎn)金剛石磨頭時(shí)，由于各種條件的影響，使金剛石磨頭硬度不穩(wěn)定而 產(chǎn)生偏高偏低的現(xiàn)象，增加了金剛石磨頭選擇和使用的困難。在某些 要求高的工序中，例如刃磨刀具和精密加工時(shí)，必須仔細(xì)選擇。

下面介紹選擇金剛石磨頭硬度時(shí)應(yīng)考慮的情況。

加工軟材料時(shí)要選較硬的磨頭，加工硬材料時(shí)則要選軟砂 輪。這是因?yàn)檐洸牧先菀啄ハ鳎ヮ^工作表面的磨粒不易磨 鈍，為了不致于使磨頭上的磨粒在未磨鈍前就脫落，磨頭硬度 就要選髙一些。金剛石是目前世界上已知的硬工業(yè)材料，它不僅具有硬度高、耐磨、熱穩(wěn)定性能好等特性，而且以其抗壓強(qiáng)度、散熱速率、傳聲速率、電流阻抗、防蝕能力、透光、低熱脹率等物理性能，成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不可替代的新材料，現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的瑰寶。工件材料硬時(shí)，磨粒容易磨鈍，此時(shí)，為了保 持磨頭的切削性能和不工件，需要使磨鈍的磨粒較快脫落 而突出新的鋒利磨粒，磨頭的硬度就要軟一些。例如，磨淬過(guò)

火的合金鋼、髙速鋼，可選私?2&的硬度;未淬火的鋼常用 ZR2?Z2的磨頭。但在加工特別軟而韌的材料時(shí)，由于切層容 易堵塞磨頭，磨頭的硬度又要選軟一些。

工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)與磨削質(zhì)量有關(guān)。合金鋼的導(dǎo)熱系數(shù) 低，工件磨削區(qū)域的熱量不易散去，容易使工件。因此， 在磨削導(dǎo)熱系數(shù)差的合金鋼時(shí)，要選軟的和組織松的磨頭。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數(shù)少、利于自動(dòng)加工，適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。如 硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱系數(shù)差，磨削時(shí)易產(chǎn)生裂紋，所以，刃磨硬質(zhì) 合金刀具要選艮?R3的綠碳化硅磨頭。