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金剛石砂輪是如何損耗的?

文章作者:ownpowerkefu

發表時間:2013-03-28 10:47:03

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[導讀:]這些年,跟著隨著金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪砂輪的廣泛應用,金剛石和氮化硼等超硬資料運用規模的日益擴大,市場競爭日趨激烈,國內外許多公司和廠家紛繁致力于這方面的研討,迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬資料的專用設備,它們都具有下列根本功能:( 1)有..

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  這些年,跟著隨著金剛石砂輪、立方氮化硼砂輪砂輪的廣泛應用,金剛石和氮化硼等超硬資料運用規模的日益擴大,市場競爭日趨激烈,國內外許多公司和廠家紛繁致力于這方面的研討,迄今已有不少公司研制出磨削加工超硬資料的專用設備,它們都具有下列根本功能:
( 1)有很好的穩定性和剛性;
( 2)不會發生大幅度的振蕩,防止切削刃破碎;
( 3)主軸有比較好的動力;
( 4)磨削力能夠調理;
( 5)具有特別功能的金剛石砂輪;
( 6)有足夠的冷卻劑供給。
  有的設備還裝備主軸變速、砂輪主動修整、東西顯微鏡以及刀尖半徑主動加工設備等。磨削加工實質上是砂輪外表上隨機散布著的許多磨粒進行切削的進程。因為金剛石、立方氮化硼等超硬資料具有極高的硬度和耐磨性,其磨削加工機理與通常金屬資料的磨削加工有很大程度的不一樣。系統研討超硬資料磨削加工進程中金剛石砂輪的損耗機理,對合理挑選和運用金剛石砂輪具有指導意義。
  金剛石砂輪損耗的顯微剖析
  將各種磨削加工條件下運用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進行調查,能夠詳細剖析其損耗狀況,成果如下:
  在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石砂輪運用后,其外表上散布著許多的鋒芒清楚、反光一起的金剛石磨料的磨耗小平面,如圖! 所示。這是因為金剛石磨粒與超硬資料的機械沖突而發作的機械磨損。這種磨損是逐步進行的,磨粒的磨損量與其磨削行程長度成正比例聯絡。
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發作氧化和石墨化而損耗,如圖3 所示。依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好性,而且石墨化的程度還與晶體方位有關。晶體完好性好的金剛石磨料,其氧化、石墨化損耗的程度低。
  金剛石砂輪外表上有些金剛石磨粒發作有些開裂和破碎,致使整粒掉落。圖4 中的金剛石磨粒發作解理損壞。因為晶體解理是由晶體結構要素7化學鍵的類型、強度和散布所發作的平面決裂,它經常是沿化學鍵強度結尾的方位面發作。磨粒散布的隨機性,決議其發作解理損壞是不可防止的。
    金剛石磨粒發作有些開裂和破碎,破碎構成的斷口是無規則的。磨削進程中,磨粒瞬時升至高溫,又在磨削液的效果下急冷,重復屢次,在磨粒外表上構成很大的熱應力,使磨粒外表開裂破碎。熱應力破碎磨損與金剛石磨粒的缺點散布以及氧化、石墨化有親近的聯絡,因而,首先在磨粒晶體外表缺點處發作有些熱應力會集,誘發多個裂紋發作和擴大。在磨削力的效果下,強度較弱的有些發作破碎。磨粒的破碎和掉落是磨削力和磨削熱一起效果的成果。
  當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時,便發作磨粒的整粒掉落,如圖" 所示。試驗成果表明,在結合劑結合力較小(例如運用樹脂結合劑)的狀況下,磨粒簡單整粒掉落。
  金剛石磨粒及結合劑的合理挑選
  磨料粒度的挑選
  金剛石砂輪磨料粒度的挑選直接影響超硬資料磨削加工外表質量和加工功率。在能夠滿意加工質量需求的前提下,盡量挑選較粗的粒度,進步加工功率。粗磨時,能夠選用120-150#粒度的磨料,精磨時能夠選用180-240#粒度的磨料,超精磨時能夠選用W40-W7粒度的微粉磨料。
  磨料濃度的挑選
  金剛石砂輪中磨料的濃度對超硬資料的磨削效果有必定的影響,濃度過高或過低都會形成磨料的過早掉落,使砂輪損耗費用添加。試驗成果表明,粗磨時,能夠挑選較高的濃度,以添加單位面積內的有用磨粒數,進步加工功率+精磨時應挑選較低的濃度。通常狀況下,粗磨時磨料濃度能夠選用100-150%,精磨時磨料濃度能夠選用75-100%左右。
  結合劑的挑選
  具有杰出導熱性的金屬結合劑(主要是青銅砂輪)對磨粒的結合力較大,適用于晶形比擬完好的金剛石磨料,具有相對較高的磨削比。樹脂結合劑對磨粒的結合力較弱,適用于脆性大、強度低的金剛石磨料。陶瓷結合劑功能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結合劑對磨粒的結合力高達50-100kg/mm2,抗拉強度高達15-30kg/mm2,比一般金屬結合劑功能優越許多。由其制成的金剛石砂輪磨削加工工程陶瓷時,磨削比大約是樹脂結合劑砂輪的4-5倍,適用于制造晶形完好的金剛石磨粒砂輪。
  在磨削力和磨削速度都較低的條件下,金剛石磨粒首要發作機械沖突磨損。在磨削區溫度較高的條件下,金剛石磨粒發作氧化和石墨化。磨粒的解理和破碎是磨削力和磨削熱一起效果的成果。當效果在磨粒上的機械力超越砂輪結合劑對其的結合力時,便發作磨粒的整粒掉落。

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