當前我國金剛石砂輪發(fā)展的新形勢
金剛石砂輪是磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、寶石等高硬度材料的特效工具。近年來(lái),隨著(zhù)高速磨削和超精密磨削加工技術(shù)的快速發(fā)展,對砂輪提出了更高的要求,目前陶瓷樹(shù)脂結合劑砂輪已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,金屬結合劑砂輪由于結合強度高、成型性能好、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn),廣泛應用于生產(chǎn)中。金屬化金剛石砂輪按制造方法不同主要有燒結、電鍍兩種類(lèi)型。為充分發(fā)揮超硬磨料的作用,國外自20世紀90年代初開(kāi)始采用高溫釬焊工藝,研制出一種新型的單層高溫釬焊超硬磨料砂輪,目前國內已研制出一種新型砂輪,該金剛石砂輪是采用高溫釬焊技術(shù)進(jìn)行的。
具有金剛石砂輪與陶瓷結合劑的共同特性,與普通剛玉、碳化硅砂輪相比,其磨削力強,磨削溫度較低,磨削溫度較低,較小的砂輪磨損;可適應各種冷卻劑的作用;磨削時(shí)砂輪形狀保持良好,工件研磨精度高;砂輪內有較多的氣孔;研磨時(shí)有利于排屑和散熱,不易堵塞,不易燙傷工件;砂輪的自銳性較好,修整間隔時(shí)間長(cháng),修整間隔容易。所以,國外一些發(fā)達國家的陶瓷結合劑金剛石砂輪的使用越來(lái)越多。
燒結金屬結合劑砂輪多以青銅等金屬為結合劑,經(jīng)高溫燒結而成,結合強度高,成型性好,耐高溫,導熱性好,耐磨性好,壽命長(cháng),可承受較大負荷。由于在燒結過(guò)程中不可避免的存在收縮和變形,因此砂輪在使用前必須對其進(jìn)行整形,但砂輪修整比較困難。當前常用的砂輪對滾成形方法修整,不僅修整費時(shí)費力,而且修整過(guò)程中金剛石顆粒脫落較多,修整砂輪本身消耗很大,整形精度也不高。
近幾年來(lái),各國學(xué)者相繼開(kāi)展了應用特殊加工方法對金剛石砂輪進(jìn)行修整的研究,主要有電解修整、電火花修整等方法。電火花修整法成形速度快,但成形精度不高;電火花修整法成形精度高,既可整形也可成形,但成形速度較慢;電解電火花復合修整、機械化學(xué)復合修整等方法是復雜的,由于該工藝工藝復雜,修整效果較好,因此,燒結金剛石砂輪的修整問(wèn)題仍未完全解決。
另外,由于金剛石砂輪的制作工藝決定了其表面形態(tài)的隨機性,使得磨削加工過(guò)程中的磨粒幾何形狀、分布和所處的高度不一致,從而制約了磨削加工質(zhì)量的進(jìn)一步提高。