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金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用范圍介紹:
金剛石磨頭是以金剛石磨料為原料,分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結(jié)合劑,制成的中央有通孔的圓形固結(jié)磨具稱作金剛石磨頭(合金磨頭)。下面,我們就一起來了解一下金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用范圍。
金剛石磨頭基本結(jié)構(gòu):
金剛石磨頭結(jié)構(gòu)一般由工作層、基體、過渡層三部分組成。工作層又稱金剛石層,由磨料、結(jié)合劑和填料組成,是磨頭的工作 部分。過渡層又稱非金剛石層,由結(jié)合劑、金屬粉和填料組成,是將金剛石層牢固地連接在基體上的部分。
基體,用于承接磨料層,并在使用時用法蘭盤牢固地夾持在磨床主軸上。在切削加工的各個方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能,能夠在高溫下實現(xiàn)穩(wěn)定切削,特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。一般金屬結(jié)合劑制品選用鋼材、合金鋼粉作基體;樹脂結(jié)合劑選用鋁合金、電木作基體。由鋁、鋼或電木加工而成,起支承工作層和裝卡磨具的作用。磨頭成型質(zhì)量的好壞和使用精度的高低都與基體有很大關(guān)系。
金剛石磨頭應(yīng)用范圍:
由于金剛石磨料所具有的特性(硬度高、抗壓強度高、耐磨性好),使金剛石磨具在磨削加工中成為磨削硬脆材料及硬質(zhì)合金的理想工具,不但、精度高,而且粗糙度好、磨具消耗少、使用壽命長,同時還可改善勞動條件。人造金剛石聚晶復(fù)合片是在高溫高壓情況下由許多細(xì)晶粒金剛石和硬質(zhì)合金襯底聯(lián)合燒結(jié)而成的塊狀聚結(jié)體。因此廣泛用于普通磨具難于加工的低鐵含量的金屬及非金屬硬脆材料,如硬質(zhì)合金、高鋁瓷、光學(xué)玻璃、瑪瑙寶石、半導(dǎo)體材料、石材等。
金剛石磨頭除了應(yīng)用于低鐵含量的金屬及非金屬硬脆材料加工,還應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鐵氧體、半導(dǎo)體材料等硬脆性材料和金屬材料的研磨加工、硬質(zhì)合金材料的外形加工、電解磨削加工,以及磨削加工中心用金剛石鉆頭的磨削等重負(fù)荷切割,大大提高了生產(chǎn)效率。
金剛石磨頭修整原理介紹
金剛石磨頭修整方法是影響磨頭磨削性能的重要因素,修整方法的合理選擇將直接影響工件的表面質(zhì)量和磨削精度。怎么提高金剛石砂輪效果在制作合金磨頭的時候,其毛坯所用的硬質(zhì)合金牌號,物理、力學(xué)性能和金相組織結(jié)構(gòu)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。下面金剛石工具來為大家分析一下金剛石磨頭修整原理: 目前常用的金剛石磨頭修整方法有:在線電解修整、電火花磨頭修整、杯形磨頭修整、電解—機械復(fù)合修整和激光修整。由于杯形磨頭修整方法較其他修整方法操作簡單易于實現(xiàn),因此本文采用GC杯形磨頭修整技術(shù)對金剛石磨頭進行自動修整。
對于金剛石磨頭這種超硬磨料磨頭的修整通常分為兩個階段:和修銳。
是對磨頭進行微量切削,其目的是去除初始安裝后磨頭的形狀誤差和表面缺陷,保證磨頭的幾何形狀精度。
修銳是因磨頭工作一段時間后鈍化,為了使切削微刃突出結(jié)合劑并具有適當(dāng)高度,在磨粒間形成足夠的容屑空間,并使單位面積上的有效磨粒數(shù)盡可能多。
磨削表面不允許出現(xiàn)和裂紋
目前,磨削曲軸頸有兩種方法:一種是切入成型磨削法, 另一種是縱磨法。
切入成型磨削法多在批量大的流水作業(yè)時采用。這種方法 所選用磨頭粒度要粗些,一般是36#?46?,硬度較高(ZYt?ZY3),- 這樣可以獲得較高的磨削生產(chǎn)率和保持圓角的成型性。對于硬質(zhì)合金模具的直接銑削,傳統(tǒng)PCD刀具的硬度不足以滿足其要求。但是, 高硬度的磨頭磨削時容易工件,這樣就產(chǎn)生了矛盾,同 時,由于軸頸的圓柱表面和圓角處的磨削條件不一樣,磨頭的 磨損也就不一樣,必須經(jīng)常修整磨頭,造成浪費。所以,用切 入法磨削軸頸時,對磨頭的硬度和粒度要嚴(yán)格選擇。此外,砂 輪的寬度也耍選擇得適當(dāng),磨頭寬度太小了不行,但太大時則 增加修整的困難。
磨床上用同一片磨頭完成組、精磨。這種磨削,法生產(chǎn)率低,但 靈活性大,在批量小,設(shè)備有限的情況下,這種方法是比較可取 的。
此外,在曲軸磨削時采用高速磨削法(即把磨頭線速度從 35米/秒提高到50米/秒),可以提高磨削生產(chǎn)率,改善表面光 潔度和磨頭的成型性。清理鑄、鍛、焊件的飛邊、毛刺、焊縫,如機鑄廠、造船廠、汽車廠等。高速磨削時,要選用的高速磨頭, 磨頭特性也要合理選擇。根據(jù)試驗,加工鋼件或鑄鐵件時,建 議采用:GZ46*?70#ZR2?Z1A的高速磨頭,可以獲得較好的 磨削效果。
金剛石磨頭磨盤刀具的性能及種類
之前,金剛石磨頭磨盤刀具幾乎不為所用,原因在于成本太高。如今,雖然金剛石磨頭磨盤刀具價格仍然優(yōu)點貴,但其質(zhì)量和可靠性已然提高。合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法,如靜高壓直接轉(zhuǎn)化法、動態(tài)沖擊法、氣相沉積法等,其中有些方法如氣相沉積法發(fā)展很快。在這個追求質(zhì)量和效率的年代,金剛石磨頭磨盤刀具是很好的刀具材料。故在汽車,航空航天以及等領(lǐng)域的切削加工中具有很大的競爭及。并且在剛性較好的機床上使用,制造商可以完全發(fā)揮出金剛石磨頭磨盤刀具所具備的潛能,為制造商提升生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
目前金剛石磨頭磨盤刀具分為整體式,復(fù)合式和鑲嵌式,如整體式金剛石磨頭磨盤刀具,就具備良好的耐磨性和抗衡從擊韌性,在高硬度鑄鐵領(lǐng)域得到很好的發(fā)展和利用。這兩種超硬材料的硬度都遠(yuǎn)高于其它材料的硬度,包括磨具材料剛玉、碳化硅以及刀具材料硬質(zhì)合金、高速鋼等硬質(zhì)工具材料。就如粗加工磨頭鑄鐵時,由于鑄件余量大,而且難免會出現(xiàn)夾砂、氣孔等鑄造缺陷,對刀具來講是很大的困擾,尤其是硬度在HRC50以上的更難加工。
整體式金剛石磨頭磨盤刀具雙面都有刃口加工,降低了刀具生產(chǎn)成本,并且整體式金剛石磨頭磨盤刀具的橫剖面有4.76mm厚,比傳統(tǒng)刀具3.17mm還厚,這使刀片在標(biāo)準(zhǔn)的墊片式金剛石磨頭磨料刀把槽上能可靠安裝。
金剛石磨頭磨盤刀具還有復(fù)合式和鑲嵌式。所謂的復(fù)合式就是只在刀具的一面可以加工,基體選用較好的金剛石磨頭磨料基體,將金剛石磨頭磨盤材料燒結(jié)在刃口部位。隨著切削工具磨損的加劇和碎屑粘附在切削刃上,鉆削時的抗鉆強度也逐漸增大,CFRP材料過度受熱,強度也由此降低。只在刀片的一邊提供多切削刃(如下圖所示)。和整體式金剛石磨頭磨盤刀片相比更經(jīng)濟一點,但這種復(fù)合式金剛石磨頭磨盤刀具只適合精加工工序使用。
還有一種是鑲嵌式金剛石磨頭磨盤刀具,同樣基體是金剛石磨頭磨料刀具,不過和復(fù)合式相比是雙面(上下)刃口都可以使用,如菱形刀片,復(fù)合式是兩個刃口,而鑲嵌式是四個刃口(如下圖所示)。同樣只適合精加工工序。