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詳解金剛石砂輪的損耗及其合理選擇近年來,隨著金剛石、立方氮化硼(CBN砂輪)等超硬材料應用范圍的日益擴大,市場競爭日趨激烈,國內外許多公司和廠家紛紛致力于這方面的研究,迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬材料的專用設備.金剛石砂輪都具有下列基本性能: (1)有足夠的穩定性和剛性; (2)不產生振動,避免切削刃破碎; (3)主軸有足夠的動力; (4)磨削力可以調節; (5)具備特殊性能的金剛石砂輪; (6)有充足的冷卻劑供應。 有的設備還配備主軸變速、砂輪自動修整、工具顯微鏡以及刀尖半徑自動加工裝置等。磨削加工實質上是砂輪表面上隨機分布著的大量磨粒進行切削的過程。由于金剛石、立方氮化硼等超硬材料具有極高的硬度和耐磨性,其磨削加工機理與一般金屬材料的磨削加工有很大程度的不同。系統研究超硬材料磨削加工過程中金剛石砂輪的損耗機理,對合理選擇和使用金剛石砂輪具有指導意義。 金剛石砂輪損耗的顯微分析: 將各種磨削加工條件下使用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進行觀察,可以詳細分析其損耗情況,結果如下: 在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石砂輪使用后,其表面上分布著大量的棱角分明、反光一致的金剛石磨料的磨耗小平面.。這是由于金剛石磨粒與超硬材料的機械摩擦而產生的機械磨損。這種磨損是逐漸進行的,磨粒的磨損量與其磨削行程長度成正比例關系。 在磨削區溫度較高的磨削條件下,金剛石砂輪上的金剛石磨粒產生氧化和石墨化而損耗。根據金剛石的性質可知,氧化、石墨化的程度取決于金剛石磨料的晶體完整性,并且石墨化的程度還與晶體方位有關。晶體完整性好的金剛石磨料,其氧化、石墨化損耗的程度低。 金剛石砂輪表面上部分金剛石磨粒發生局部斷裂和破碎,以致整粒脫落。金剛石磨粒發生解理破壞。由于晶體解理是由晶體結構因素7化學鍵的類型、強度和分布所產生的平面破裂,它經常是沿化學鍵強度終的方位面產生。磨粒分布的隨機性,決定其發生解理破壞是不可避免的。 |