金剛石砂輪是如何損耗的？

　　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(yīng)用，金剛石和氮化硼等超硬資料運(yùn)用規(guī)模的日益擴(kuò)大，市場競爭日趨激烈，國內(nèi)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(shè)備，它們都具有下列根本功能：

（ 1）有很好的穩(wěn)定性和剛性；

（ 2）不會發(fā)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(diào)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(shè)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(shè)備等。磨削加工實(shí)質(zhì)上是砂輪外表上隨機(jī)散布著的許多磨粒進(jìn)行切削的進(jìn)程。因?yàn)榻饎偸?、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(jī)理與通常金屬資料的磨削加工有很大程度的不一樣。系統(tǒng)研討超硬資料磨削加工進(jìn)程中金剛石砂輪的損耗機(jī)理，對合理挑選和運(yùn)用金剛石砂輪具有指導(dǎo)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(yùn)用后的金剛石砂輪在顯微鏡下進(jìn)行調(diào)查，能夠詳細(xì)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(yùn)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?yàn)榻饎偸チＥc超硬資料的機(jī)械沖突而發(fā)作的機(jī)械磨損。這種磨損是逐步進(jìn)行的，磨粒的磨損量與其磨削行程長度成正比例聯(lián)絡(luò)。

在磨削區(qū)溫度較高的磨削條件下，金剛石砂輪上的金剛石磨粒發(fā)作氧化和石墨化而損耗，如圖3 所示。依據(jù)金剛石的性質(zhì)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(guān)。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(fā)作有些開裂和破碎，致使整粒掉落。圖4 中的金剛石磨粒發(fā)作解理損壞。因?yàn)榫w解理是由晶體結(jié)構(gòu)要素7化學(xué)鍵的類型、強(qiáng)度和散布所發(fā)作的平面決裂，它經(jīng)常是沿化學(xué)鍵強(qiáng)度結(jié)尾的方位面發(fā)作。磨粒散布的隨機(jī)性，決議其發(fā)作解理損壞是不可防止的。

    金剛石磨粒發(fā)作有些開裂和破碎，破碎構(gòu)成的斷口是無規(guī)則的。磨削進(jìn)程中，磨粒瞬時升至高溫，又在磨削液的效果下急冷，重復(fù)屢次，在磨粒外表上構(gòu)成很大的熱應(yīng)力，使磨粒外表開裂破碎。熱應(yīng)力破碎磨損與金剛石磨粒的缺點(diǎn)散布以及氧化、石墨化有親近的聯(lián)絡(luò)，因而，首先在磨粒晶體外表缺點(diǎn)處發(fā)作有些熱應(yīng)力會集，誘發(fā)多個裂紋發(fā)作和擴(kuò)大。在磨削力的效果下，強(qiáng)度較弱的有些發(fā)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(dāng)效果在磨粒上的機(jī)械力超越砂輪結(jié)合劑對其的結(jié)合力時，便發(fā)作磨粒的整粒掉落，如圖" 所示。試驗(yàn)成果表明，在結(jié)合劑結(jié)合力較?。ɡ邕\(yùn)用樹脂結(jié)合劑）的狀況下，磨粒簡單整粒掉落。

　　金剛石磨粒及結(jié)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(zhì)量和加工功率。在能夠滿意加工質(zhì)量需求的前提下，盡量挑選較粗的粒度，進(jìn)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(fèi)用添加。試驗(yàn)成果表明，粗磨時，能夠挑選較高的濃度，以添加單位面積內(nèi)的有用磨粒數(shù)，進(jìn)步加工功率+精磨時應(yīng)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(jié)合劑的挑選

　　具有杰出導(dǎo)熱性的金屬結(jié)合劑（主要是青銅砂輪）對磨粒的結(jié)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(jié)合劑對磨粒的結(jié)合力較弱，適用于脆性大、強(qiáng)度低的金剛石磨料。陶瓷結(jié)合劑功能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結(jié)合劑對磨粒的結(jié)合力高達(dá)50-100kg/mm2，抗拉強(qiáng)度高達(dá)15-30kg/mm2，比一般金屬結(jié)合劑功能優(yōu)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(jié)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(fā)作機(jī)械沖突磨損。在磨削區(qū)溫度較高的條件下，金剛石磨粒發(fā)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(dāng)效果在磨粒上的機(jī)械力超越砂輪結(jié)合劑對其的結(jié)合力時，便發(fā)作磨粒的整粒掉落。