3 砂轮的磨损与修整

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1、3砂轮的磨损与修整3.1砂轮磨损的原因：A.磨耗磨损。在工件材料中，往往含有多种高硬度的质点，在磨粒与工件相对滑擦过程中，会使磨粒发生机械磨损，从而使砂轮被磨损。B.氧化磨损。常用的磨料有氧化物、碳化物和氮化物。氧化物磨料在空气中稳定，其他磨料的表面会在高温下发生氧化作用，使其逐渐消耗。C.扩散磨损。是指磨粒与被磨材料在高温下接触时，金刚石砂轮的元素相互扩散造成磨粒表层弱化而产生的磨损。两种材料间元素的相互扩散与材料的化学成分密切相关。由于金刚石磨料中碳元素扩散溶解于铁的能力大于氮化硼磨料中元素扩散溶解于铁的能力，故金刚石砂轮不宜磨削钢

2、料。D.热应力破损。磨削过程中，磨粒的工作表面瞬间升至高温，砂轮又在磨削液作用下急冷，其冷热循环的频率与砂轮的转速相同，从而在磨粒的表面上形成很大的交变热应力，使磨粒表面开裂破碎。热应力破损主要取决于磨料的导热参数、线膨胀系数和磨削液的性能。导热系数越小，线膨胀系数越大，磨削液的冷却性能越好，则热应力越大，越易使磨粒受热冲击而开裂破碎。各种磨料导热性能好坏的次序为，金刚石，立方氮化硼，碳化硅，刚玉。E.塑性磨损。在磨削高温作用下，磨粒会因塑性变形而磨损。塑性磨损主要取决于工件材料的热硬度。磨削时，若砂轮的切屑在磨粒前刀面上的热硬度大于磨

3、粒接触区的热硬度，则磨粒发生塑性磨损。以上几种造成砂轮磨损的原因并不是在每种意识到削情况下同时存在。根据磨料、工件材料及磨削条件的不同，造成砂轮磨损的主要原因也会有所不同。3.2砂轮修整技术砂轮的修整可分为整形和修锐两个步骤。常用砂轮整形的方法有车削整形法、滚压整形法、磨削整形法等。近年来又出现了电加工整形法，激光整形法。电加工整形法只能用于金属结合剂砂轮，主要有电解法、电火花法等。砂轮修锐方法常用的有气体喷砂修锐、超声振动修锐法、弹性修锐法、游离磨粒挤压修锐、液压喷砂修锐、固结修锐工具修锐法等，此外，还有修锐棒、修锐膏、金属丝刷、硬质

4、合金块、低碳钢磨削修锐法、磁性磨料修锐法等。近年来人们又开发了电加工修锐法、激光修锐法、高压水喷射修锐法等。3.21砂轮整形技术（1）车削整形法车削法是采用单颗粒金刚石笔、粉末冶金金刚石笔或金刚石修整片等整形工具车削砂轮，以达到整形目的。单颗粒金刚石笔具有极高硬度和良好的耐磨性，因此常用于陶瓷结合剂或树脂结合剂CBN砂轮的修整。金刚石笔的尖端由于受到热和力的集中连续作用，磨损剧烈，因此修整时应通过合理供给冷却液进行充分冷却。采用单颗粒金刚石笔修整陶瓷结合剂CBN砂轮后，砂轮表面状态不易达到磨削加工要求，容屑空间较小，切削刃较宽，磨削刃不

5、锋利，若直接用于磨削，初期磨削力和磨削温度均较大，容易出现磨削烧伤和振纹，因此必须用油石对修整后的砂轮表面进行合理修锐。采用粉末冶金方法将小粒度金刚石颗粒固结在硬质合金基体上，制成片状修整器。用金刚石片状修整器修整CBN砂轮的优点是费用较低，且片状修整器磨损后性能变化不大，整形时可以采用较大的修整进给量而不会增大修整后砂轮的表面粗糙度。（2）滚压整形法滚压整形法是利用旋转的砂轮和滚压轮之间的相对滚动压裂结合剂桥，使磨粒表面崩碎出现微刃。滚压轮可用硬质合金或淬硬钢制成。滚压整形法的特点是修整压力大、修整效率及修整精度较低、修整后砂轮表面损

6、伤层较深、切削刃密度较低、磨粒较尖锐、易磨损但不易堵塞。为降低滚压力，增加滚压稳定性，可在滚压轮表面开出斜槽或螺旋槽。为避免砂轮表面产生周期性波纹，必须控制砂轮轴与滚轮轴的同轴度。（3）磨削整形法磨削整形法是用普通磨料砂轮、金刚石砂轮、金刚石滚轮等与砂轮对磨整形，或用砂轮磨削低碳钢进行整形。A、普通砂轮磨削整形用绿色碳化硅或白刚玉陶瓷结合剂砂轮作为整形砂轮，用外圆磨削法对砂轮进行整形。整形砂轮轴上安装制动器，使整形砂轮与砂轮之间产生相对速度，可提高整形效率，相对速度越大，整形效率越高。该方法也可用于修锐，但应采用细粒度150#220#修

7、整砂轮。制动整形法的特点是整形压力较大、对磨床刚性要求高，对树脂结合剂砂轮容易产生过整形。B、低碳钢磨削整形低碳钢磨削整形是利用砂轮磨削低碳钢时形成的流状切屑来刮除结合剂，达到整形目的该方法又可分为单滚筒法和双滚筒法。双滚筒法是利用两个滚筒的速度差实现平稳整形，可提高整形质量。低碳钢磨削整形的特点是修整效率及修整精度较低、磨粒脱落较多、整形质量不稳定。C、杯形砂轮整形日本东京大学的庄司克雄研制的杯形砂轮修整器将修整进给变为切入进给，提高了修整精度。采用杯形砂轮对砂轮整形后，砂轮的表面磨粒产生微小破碎，具有良好的容屑槽和尖锐的切刃。杯形砂

8、轮对砂轮的整形效果优于采用金刚石砂轮的整形效果。D、金刚石滚轮整形金刚石滚轮是采用电镀法或粉末冶金法将金刚石颗粒固结在金属基体的圆周表面上制成的高效成型修整工具，其修整机理是通过金刚石滚轮与砂轮的旋转运动之