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金剛石磨頭的特點及應(yīng)用

金剛石磨頭是一種新發(fā)展起來的修整工具，它與單顆粒金剛石筆修整磨頭相比，在進(jìn)行非直線修整時其修整時間要短得多，且易修整出各種復(fù)雜的成形表面。金鋼石磨頭修整磨頭的方法分為切入式磨頭修整和擺式磨頭修整，因切入式修整器結(jié)構(gòu)比擺式修整器簡單，故在實際生產(chǎn)中應(yīng)用較多一些。切入式磨頭修整中，與外圓切入磨削工件相似，磨頭由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，相對磨頭做切入運動，從而進(jìn)行磨頭修整。經(jīng)鎢鋼磨頭加工而成的產(chǎn)品加工質(zhì)量好，光潔度高，能加工出高精度的各種形狀模具型腔。表征磨頭切入式修整的主要參數(shù)有：修整速比qd、修整進(jìn)給量及光修轉(zhuǎn)數(shù)。下面介紹切入式金剛石磨頭修整器在HSQB885.4溝道磨削中的應(yīng)用。

為大型四點接觸球軸承，其溝形成桃形溝道，利用現(xiàn)有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其溝道，并設(shè)計TM1 500金剛石磨頭修整器。   支架固裝于機(jī)床床身前部，底座安裝在支架上，并能在縱、橫兩個方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，磨頭軸為套筒式主軸，采用兩套角接觸球軸承構(gòu)成的二支承軸系結(jié)構(gòu)，主軸的傳動采用多楔帶傳動，平穩(wěn)、可靠。驅(qū)動電機(jī)為輕型鋁殼無線調(diào)速電機(jī)，采用無級調(diào)速電機(jī)是為了保證磨頭與磨頭之間線速度之比值qd保持在一定的范圍內(nèi)。因為隨著磨頭的消耗，其線速度降低，這時就需要適當(dāng)調(diào)低磨頭的轉(zhuǎn)速，從而獲得佳修整效果。需要注意的是，燒結(jié)磨頭有一個缺點，也可以說是燒結(jié)磨頭的特性，就是每磨完一層就會露出下一層繼續(xù)研磨，屬于多層結(jié)構(gòu)，所以，整個磨頭會隨著研磨慢慢變小，直到只剩下柄部位置。將修整的切入進(jìn)給改為磨頭進(jìn)給，修整時磨頭不動，利用原機(jī)床磨頭進(jìn)給的手搖機(jī)構(gòu)，手動進(jìn)給來實現(xiàn)修整的切入運動。   還可以采用磨頭不動，磨頭進(jìn)給的方式進(jìn)行修整，這時修整器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，即采用直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠、步進(jìn)電機(jī)等，可將磨頭修整動作設(shè)計成簡易數(shù)控系統(tǒng)，其動作程序設(shè)計為：快進(jìn)（不能碰上磨頭）→慢進(jìn)（按需要的切入速度進(jìn)給）→光修→退出。

金剛石磨頭特性和工件精度的關(guān)系

在成型磨削時，要保證工件的幾肘形狀精度，磨頭的硬度 不能太軟。例如，磨削曲軸軸頸時，為了保證工件的圓角，砂 輪的硬度要選ZY^2的磨頭，更重要的是磨頭的硬度要均勻; 否則，磨頭的磨損就不均勻而影晌工件成型表面的精度。磨頭 的組織要緊密而均勻，否則，同樣會造成不均勻磨損而影響工 件精度。實踐證明，合金磨頭的加工效率比手工銼刀提高數(shù)十倍，比帶柄小砂輪提高近十倍。粒度過粗容易遣成磨頭不均勻。

在三種常用結(jié)合劑中，以陶瓷結(jié)合劑容易保持形狀的正 確性，另外，在陶瓷結(jié)合劑中加入一定的化學(xué)元素，能較好的 保持磨頭型面的幾何形狀。例如采用含硼、鉛元素的陶瓷結(jié)合 劑磨頭磨削螺紋時，能取得較好的效果。

金剛石磨頭硬度

平面磨削時，磨頭與工件的接觸面積比外圓磨削大，工件 容易發(fā)熱變形，所以，平面磨削用的磨頭硬度應(yīng)該軟些;而用磨頭端面平磨比用磨頭圓周平磨時接觸面積更人，硬度應(yīng)更軟。 一般平面磨削的磨頭硬度為艮

刃磨刀具時，工件的散熱條件差，容易產(chǎn)生和裂紋， 所以，刃磨時一般選用R2?R3的軟磨頭。

切入法磨削外圓應(yīng)比有縱走刀的外圓磨削用的磨頭稍軟， 避免工件。但當(dāng)用切入法磨削邊角圓弧較小或直角以及母 線幾何形狀要求高的工件時，磨頭的硬度要高1?2小級^成型 磨削時，磨頭硬度也要適當(dāng)高些，以保證工件的正確幾何形狀。

工件表面光潔度和精度要求較髙時，在其他條件相同的情 況下，要選用硬度高1?2小級的磨頭。因為硬度高些的磨頭 損耗比較慢，不易產(chǎn)生大顆粒脫落而劃傷工件。但光潔度要求 很高時，硬度不宜過髙，否則會使工件表面。

磨削斷續(xù)表面時，如磨花鍵軸的外圓和有鍵槽的表面，砂 輪的硬度要稍髙一些，以免碰傷磨頭表面。

磨削內(nèi)圓時，磨頭和工件接觸面積大，容易使工件發(fā)熱， 切厝也不容易排出，磨頭的硬度就要軟些;但當(dāng)內(nèi)圓光潔度要 求高或者內(nèi)孔直徑小，磨頭的硬度則要選得高些。