金刚石磨头中用常见的粉料介绍 金刚石磨头的原材料,除金刚石之外,其它主要为粉末,这些粉末可以是金属、非金属,也可以是合金、化合物。金刚石磨头采用的粉末,不仅仅对化学成分有一定的要求,而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石磨头的用途、品种、生产工艺等因素。碳纤维增强塑料由于其优越的抗拉强度、比湿度、抗腐蚀性而广泛应用在工业机
电镀金刚石锯片工艺
金刚石磨头中用常见的粉料介绍 金刚石磨头的原材料,除金刚石之外,其它主要为粉末,这些粉末可以是金属、非金属,也可以是合金、化合物。金刚石磨头采用的粉末,不仅仅对化学成分有一定的要求,而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石磨头的用途、品种、生产工艺等因素。碳纤维增强塑料由于其优越的抗拉强度、比湿度、抗腐蚀性而广泛应用在工业机械如汽车、直升机、器械和铁路车辆等领域。
(A)铜粉:电解法制取,颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。作为结合剂材料,铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成型后烧结;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC;螺旋角和沟槽外形设计之间得到了优化处理,切削刃带有三个顶角且长度得到了缩短处理。铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远钴粉。
(B)铁粉:有还原铁粉、电解铁粉和粉,顾名思义还原铁粉用还原法制取 ,电解铁粉电解法制取,粉通过热离解羰基化合物制取。作为结合剂材料,铁粉的优点有:价格低,与金刚石有好的润湿性;与骨架材料(WC)的相容性很好;于是,金刚石磨头的用途就比较特殊了,磨内孔和其他砂轮无法完成的工作都少不了金刚石磨头。一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持力。刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程,金刚石未发生结构及强度变化。
(C)钴粉:不规则海绵状,还原法制取,作为粘结剂,其综合性能好。是一种优异的粘结剂材料,国外发达用的较多,其主要优点有:优良的成型性和可烧结性;可使胎体的抗弯强度提高;和金刚石的粘结力大,润湿性好;而烧结磨头则是整个磨头皆由金刚砂烧结而成,由内而外,质的改变。胎体的韧性好、自锐性好。由于价格昂贵,国内以铁代钴的研究很多,选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
钴的缺点是:价格昂贵;松装密度太小,易造成投料困难。另外使压制磨具设计宽度和高度变大,手装料热压模具高度加大,从而使模具成本提高。
磨削表面不允许出现和裂纹
目前,磨削曲轴颈有两种方法:一种是切入成型磨削法, 另一种是纵磨法。
切入成型磨削法多在批量大的流水作业时采用。这种方法 所选用磨头粒度要粗些,一般是36#46,硬度较高(ZYtZY3),- 这样可以获得较高的磨削生产率和保持圆角的成型性。但是, 高硬度的磨头磨削时容易工件,这样就产生了矛盾,同 时,由于轴颈的圆柱表面和圆角处的磨削条件不一样,磨头的 磨损也就不一样,必须经常修整磨头,造成浪费。所以,用切 入法磨削轴颈时,对磨头的硬度和粒度要严格选择。此外,砂 轮的宽度也耍选择得适当,磨头宽度太小了不行,但太大时则 增加修整的困难。人造金刚石聚晶复合片立方氮化硼聚晶刀具是由许多细晶粒CBN聚结而成的CBN聚集体的一类超硬材料产品。
磨床上用同一片磨头完成組、精磨。这种磨削,法生产率低,但 灵活性大,在批量小,设备有限的情况下,这种方法是比较可取 的。
此外,在曲軸磨削时采用高速磨削法(即把磨头线速度从 35米/秒提高到50米/秒),可以提高磨削生产率,改善表面光 洁度和磨头的成型性。高速磨削时,要选用的高速磨头, 磨头特性也要合理选择。根据试验,加工钢件或铸铁件时,建 议采用:GZ46*70#ZR2Z1A的高速磨头,可以获得较好的 磨削效果。使用金刚石磨头来磨削工件,不但工作、精度好,而且,粗糙度也好,砂轮消耗少,使用寿命长,同时还可以改善工人的劳动条件。
金刚石磨头特性和工件精度的关系
在成型磨削时,要保证工件的几肘形状精度,磨头的硬度 不能太软。且它的断皮组织应均匀一致,不得有黑心、分层、裂纹、未压好、严重渗碳和脏化等缺陷。例如,磨削曲轴轴颈时,为了保证工件的圆角,砂 轮的硬度要选ZY^2的磨头,更重要的是磨头的硬度要均勻; 否则,磨头的磨损就不均勻而影晌工件成型表面的精度。磨头 的组织要紧密而均勻,否则,同样会造成不均勻磨损而影响工 件精度。粒度过粗容易遣成磨头不均勻。
在三种常用结合剂中,以陶瓷结合剂容易保持形状的正 确性,另外,在陶瓷结合剂中加入一定的化学元素,能较好的 保持磨头型面的几何形状。例如采用含硼、铅元素的陶瓷结合 剂磨头磨削螺纹时,能取得较好的效果。
金刚石磨头的选择
选择磨头硬度时,还要考虑结合剂性能,在同样的磨削条件 下,用树脂结合剂磨头比陶瓷结合剂磨头的硬度要高12小级。
此外,在选择超精加工、珩磨以及某些精细磨削所用的磨 具时,还要注意磨晷硬度的均勻性,就是金刚石磨头各部分的硬度值 要均勻,否则会影晌加工质量。
不用冷却液磨削时,工件容易发热,应该比用冷却液磨削 时的磨头硬度软12小级。
上面所说的磨头硬度都是指靜止状态下测定的。而磨削 时,磨头是在旋转状态下切削工件。当工件的速度不变,磨头 旋转速度高时,每个磨粒所切下的切厝就薄,承受的切削力就
相对减小,这就是磨头在运动情況下所获得的“动力硬度”。 所以,磨头旋转速度高时,磨头的硬度可选软12小级。
同样,磨头硬度的选择也与工件的速度有关。当其他条件 不变,工件速度低时,磨头上每个磨粒切下的切厝薄,磨粒承 受的切削压力小,磨头的硬度可以选得软些。例如,磨削螺距 为13毫米的螺纹,当工件转速为15转/分,磨头硬度可 用 ZRaZR2。
(作者: 来源:)