免修整柔性金刚石砂轮的磨削性能研究郭隐彪

砂轮修整

用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层，以恢复工作面的磨削性能和正确的几何形状的操作过程。及时而正确地修整砂轮，是提高磨削效率和保证磨削质量不可缺少的重要环节。砂轮修整一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法。 1 车削修整法 以单颗粒金刚石(或以细碎金刚石制成的金刚笔金刚石修整块)作为刀具车削砂轮是应用最普遍的修整方法。安装在刀架上的金刚石刀具通常在垂直和水平两个方向各倾斜约5°～15°；金刚石与砂轮的接触点应低于砂轮轴线0.5～2mm，修整时金刚石并作均匀的低速进给移动。要求磨削后的表面粗糙度越小，则进给速度应越低，如要达到Ra0.16～0.04μm的表面粗糙度，修整进给速度应低于50mm/min。修整总量一般为单面0.1mm左右，往复修整多次。粗修的切深每次为0.01～0.03mm，精修则小于0.01mm。 图1 车削修整砂轮示意图 2 金刚石滚轮修整法 采用电镀或粉末冶金等方法把大量金刚石颗粒镶嵌在钢质滚轮表面制成的金刚石滚轮，以一定转速旋转(藉以降低滚轮与砂轮的相对速度)，对高速旋转的砂轮表面产生磨削和辗压作用，使砂轮获得与滚轮型面吻合的锋利工作表面。金刚石滚轮制造复杂、造价高，但经久耐用、修整效率高，适于在大批量生产中修整磨削特殊成形表面(如螺纹、齿轮和涡轮叶片榫齿等)的砂轮。 3 砂轮磨削修整法 采用低速回转的超硬级碳化硅砂轮与高速旋转的砂轮对磨，以达到修整的目的。

图2 金刚石滚轮修整成形砂轮 4 滚轧修整法 采用硬质合金圆盘、一组由波浪形白口铁圆盘或带槽的淬硬钢片套装而成的滚轮，与砂轮对滚和挤压进行修整。滚轮一般装在修整夹具上手动操作，修整效率高，适于粗磨砂轮的修整。

金刚石砂轮使用时的注意事项【干货】

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（4）纵向进给速度：一般为10~15米/分。 5.磨削时应尽量采用冷却液，这不仅可提高磨削效率和磨削质量，而且砂轮磨损也较小。常用的冷却液有煤油、轻柴油、轻机油灯，一般以煤油为好。 6.新的金刚石砂轮开始使用时，为了使它获得正确的形状（外圆真圆度、端面平直度），也需要进行修整，修整方法可用碳化硅砂轮，或以碳化硅磨料在平整的金属板或者玻璃板上用手工研磨进行修整（用于修整砂轮端面）。为了节省昂贵的金刚石砂轮，也可采用自然修整的方法，即把新砂轮先用于粗磨，待其磨损至具有证券外形后，再用来进行精磨。在磨削过程中若发现砂轮不够锐利或有堵塞现象时，也可以手持碳化硅砂轮条小心地对砂轮工作表面稍加整修。另外还需注意以下几个问题： 一、正面操作问题 在日常的使用中，许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作，原因是这个方向上能用上劲，其实这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程，使用砂轮机磨削工件时，操作者应站在砂轮的侧面，不得在砂轮的正面进行 操作，以免砂轮出故障时，砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。 二、侧面磨削问题 在砂轮机的日常使用中，我们常常可以发现有的操作者不分砂轮机的种类、不分砂轮的种类，随意地就使用砂轮 的侧面进行磨削，这是严重违反安全操作规程的违章操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，这种砂轮的径向强度较大，轴向强度

金刚石砂轮介绍

金刚石砂轮介绍 简介： 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具 结构 金刚石磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。 工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 基体是由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。 用途 由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），是金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 [编辑本段] 分类： 金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮） 金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。 金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；

磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。 金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。 人造金刚石又称"工业钻石"，它和天然金刚石一样，是当今人们已知自然界中最硬的物质。由于它具有极高的硬度，抗压强度和耐磨性，抗酸碱性以及良好的导热性和半导体性能，因而它被制成的各种工具制品能广泛应用于冶金、机械、地质、石油、电子、光学、建筑、石材等各个领域。人造金刚石砂轮是以人造金刚石为主要原材料配以其他金属粉料经过高温、高压形成的一种人造金刚石制品，能广泛应用于硬质合金、有色金属和非金属的磨削加工。 粒度选用 人造金刚石粒度的粗细以粒度号表示。粒度的粗细直接影响工件表面粗糙度、磨削效率和磨具损耗。选择粒度原则上是在满足加工工件要求的条件下选用尽可能粗的粒度，这样可以提高磨削效率和降低磨具的损耗。（见右表） 金刚石粒度一般分 磨削工序选用粒度 粗磨30#-120# 中磨120#-240# 精磨240#-W40 研磨、抛光W40-W1 结合剂选用 人造金刚石砂轮根据结合剂的不同一般分为树脂砂轮、金属砂轮、陶瓷砂轮和电镀砂轮。不同的结合剂有着不同的性能，要根据不同的加工对象、要求来选用合适的结合剂。 结合剂代号主要用途 树脂结合剂B 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材和宝石的切割、磨削。 金属结合剂M 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材、宝石等重负荷切割、磨削耐磨性好。 陶瓷结合剂V 用于各种钢材和铸铁等的干磨和湿磨，更适合磨削长轴和丝轩。 电镀结合剂D 用于各种材料特殊型面、小孔的磨削及贵重材料的切割下料。

金刚石砂轮

金刚石砂轮 什么是金刚石砂轮？金刚石砂轮的组成、特性和用途有时什么？以下将做详细介绍。 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具，包括砂轮、油石(珩磨油石)、钻具、据具、粉状修正工具、修正滚轮、手工工具(锉刀类)、牙钻、雕刻工具、油石、内外圆切割锯片、砂轮刀、玻璃刀、车刀、木工圆盘锯片等。其中以金刚石砂轮，金刚石锯片应用最广泛。 金刚石砂轮一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层，又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分；过渡层，又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分；基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地把砂轮夹持在磨床主轴上，基体本身应该是在不影响其刚性和强度的条件下愈轻愈好，一般金属结合剂制品选用钢材，合金钢粉作基体，树脂结合剂制品选用铝合金，电木作基体。制品成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。因此，基体应该有几何形状和尺寸精度以及表面粗糙度要求。 金刚石砂轮的特性包括金刚石磨料泊种类、粒度、浓度、结合剂和形状尺寸。 金刚石砂轮的用途：由于金刚石磨料所独具的特性(硬度高、抗压强度高、耐磨性好)，使金刚石砂轮在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高、而且粗糙度好、砂轮消耗少，使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通砂轮难以加工的低铁含量的金属和非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 各种型号金刚石砂轮的特点及用途 金刚石砂轮是磨削硬质合金、陶瓷、玻璃等材料的理想工具，采用优质金刚石，结合先进工艺配方，产品质量稳定可靠，磨削效率高，磨削成本低，是非常理想的磨削工具。 金刚石砂轮金属结合剂(代号J)：常见的是青铜结合剂(代号Q)，主要用于制作金刚石砂轮。青铜结合剂金刚石砂轮的特点是型面的成型性好，强度高，有一定韧性。但金属结合剂制成的砂轮自砺性差。 利用金属结合剂配以各种配比生产的青铜砂轮，动、静平衡度好，磨削效果上乘，是厂家理想的选择。 青铜金刚石砂轮 适用光学玻璃、装璜玻璃磨边，半导体材料，陶瓷硬脆岩石的磨削加工。 其特点是：耐磨性好、磨粒把持力强，砂轮寿命长；在玻璃、铁氧体等硬脆材料加工时，切削性能优异。

金刚石砂轮使用时的注意事项

金刚石砂轮使用时的注意事项 金刚石砂轮是最坚硬的砂轮，他具有“无坚不摧”的能力，磨削能力非常强悍，但是金刚石砂轮的使用也还是要注意一些事项。以延长金刚石砂轮的使用寿命。 1.金刚石砂轮是一种贵重的工具，只应用于加工高硬度材料，而不宜用来磨削一般钢材或其他软性材料。 2.金刚石砂轮装上法兰盘后，也要经过静平衡后才能使用。应该注意、在砂轮用完之前不要随便从法兰盘上拆下。 3.使用金刚石砂轮的机床，其刚性要好，主轴选择精度要高（径向跳动不大于0.01毫米），且能作微量横进给。 4.必须选择适当的磨削用量。下述数据可供参考： （1）砂轮线速度： 金属结合剂：①10~15*/秒（干磨），②20~35*/秒（湿磨） 树脂结合剂：①15~30*/秒（干磨），②25~40*/秒（湿磨） （2）工件线速度：一般为10~15*/分。 （3）磨削深度：磨削深度要小，否则砂轮磨损很快，而磨削效率不一定高。一般以0.005~0.01毫米/氧行程为宜。磨料粒度越细，磨削深度应越小，特别是不用冷却液时跟要小一些。 （4）纵向进给速度：一般为10~15米/分。 5.磨削时应尽量采用冷却液，这不仅可提高磨削效率和磨削质量，而且砂轮磨损也较小。常用的冷却液有煤油、轻柴油、轻机油灯，一般以煤油为好。 6.新的金刚石砂轮开始使用时，为了使它获得正确的形状（外圆真圆度、端面平直度），也需要进行修整，修整方法可用碳化硅砂轮，或以碳化硅磨料在平整的金属板或者玻璃板上用手工研磨进行修整（用于修整砂轮端面）。为了节省昂贵的金刚石砂轮，也可采用自然修整的方法，即把新砂轮先用于粗磨，待其磨损至具有证券外形后，再用来进行精磨。在磨削过程中若发现砂轮不够锐利或有堵塞现象时，也可以手持碳化硅砂轮条小心地对砂轮工作表面稍加整修。另外还需注意以下几个问题： 一、正面操作问题 在日常的使用中，许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作，原因是这个方向上能用上劲，其实这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程，使用砂轮机磨削工件时，操作者应站在砂轮的侧面，不得在砂轮的正面进行操作，以免砂轮出故障时，砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。 二、侧面磨削问题 在砂轮机的日常使用中，我们常常可以发现有的操作者不分砂轮机的种类、不分砂轮的种类，随意地就使用砂轮的侧面进行磨削，这是严重违反安全操作规程的违章操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削，这种砂轮的径向强度较大，轴向强度很小，操作者用力过大时会造成砂轮破碎，甚至伤人，在实际的使用过程中应禁止这种行为。 三、共同操作问题 在实际的日常操作中，也有这样的情况发生，有人为赶生产任务、抢工作时间，两人共用一台砂轮机同时操作，这是一种严重的违章操作行为，应严格禁止。一台砂轮机不够用的时候，可以采用添加砂轮机的办法解决，绝对不允许同时共用一台砂轮机。 四、用力操作问题 在砂轮机的使用时，有些操作者，尤其是年青的操作者，为求磨削的速度快，用力过大过猛，这是一种极不安全的操作行为。任何砂轮的平身都有一定的强度，这样做很可能会造成砂轮的破碎，甚至是飞出伤人，也是一种应禁止的行为。

金刚石砂轮的正确使用和选用

目前绝大部分人工合成的金刚石都为粉末状或细小的颗粒状，为了利用金刚石进行高精度、高效率磨削加工，通常采用称之为结合剂的物质将金刚石磨粒粘结起来并制成具有一定强度和形状的磨具，以便于安装在各种磨床上进行磨削加工。金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料特效工具。 由于金刚石砂轮硬度高，切削性能好，因此磨轮通常是不需要修整的，不过在经过使用一段时间之后，那么切屑就会堵塞，使用性能下降，甚至磨削力大，而且磨削的温度增高，就容易造成磨轮的开裂，然后在磨轮堵塞后，就必须进行修整，而在修整时，建议使用碳化硅或者刚玉油石，然后对金刚石砂轮进行一定的锐化，具体方法就是将一块平整的碳化硅或刚玉油石，接触旋转的金刚石砂轮，然后在对磨的过程中，由于金刚石砂轮的硬度高，建议使用磨动碳化硅或者刚玉油石，碳化硅或刚玉油石就能够有效地清除掉金刚石砂轮上的切屑，这样就能够恢复金刚石砂轮的切削性能。 金刚石砂轮和其它砂轮的磨具相比来说，具有磨削效率高，加工品质好，能磨削特硬的工件等各种优点，然后在超硬材料的磨削和切割方面应用也变得越来越广，不过由于金刚石价格比较昂贵，因此，通常在生产的实际中，建议正确选用和合理使用金刚石砂轮。 世界上没有用不坏的东西。刀用时间久了就会迟钝，需要用磨石进行磨合的锋利些，砂轮也同样如此，长时间的使用砂轮，会使砂轮在工作的时候变得迟缓，这时候就要进行休整。我们可以在金刚石砂轮的中心轴这个地方来个打顶的尖锐的小孔，两端都要，用东西顶住然后用氯化碳硅砂轮进行对金刚石全面的来进行修复。 金刚石砂轮因为屑皮被堵塞住，使得磨削的能力下降，到真的不能再进行工作的时候，就要对这一整块金刚石砂轮进行修复，更严重些就要换一个新的金刚石砂轮。一般使用一段时间对砂轮的表面进行清理，用工具修正使得金刚石砂轮有充足的切刀刃就可以继续使用。

超硬磨料砂轮磨削的概述

超硬磨料砂轮磨削的概述(金刚石CBN) 发布日期：[2009-5-25] 共阅[40]次 超硬磨料砂轮磨削主要是指用金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮加工硬质合金、陶瓷、玻璃、半导体材料及石材等高硬度、高脆性材料。 其突出特点为： ①磨削能力强，耐磨性好，耐用度高，易于控制加工尺寸及实现加工自动化。 ②磨削力小，磨削温度低，加工表面质量好，无烧伤、裂纹和组织变化。金刚石砂轮磨削硬质合金时，其磨削力只有绿色碳化硅砂轮的1/4~1/5。 ③磨削效率高。在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石砂轮的金属切除率优于立方氮化硼砂轮；但在加工耐热钢、钛合余、模具钢等时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮。 ④加工成本低。金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮比较昂贵，但由于其寿命长，加工效率高，所以综合成本低。 1.超硬磨料砂轮磨削工艺 ⑴磨削用量磨削用量。 ⑵磨削液磨削液对超硬磨料砂轮的寿命和磨削表面加工质量影响很大，如树脂结合剂超硬磨料砂轮湿磨可比干磨提高砂轮寿命40%左右，因此一般多采用湿磨。由于超硬磨料砂轮组织紧密、气孔少、磨削过程中易被堵塞，故要求磨削液有良好的润滑性、冷却性、清洗性和渗透性。 金刚石砂轮磨削时常用以轻质矿物油为主体的油性液和水溶性液(乳化液、无机盐水溶液)为磨削液，视具体情况而定。树脂结合剂砂轮不宜使用苏打水。立方氮化硼砂轮磨削时一般采用油性液为磨削液，而不用水溶性液，因为在高温条件下立方氮化硼磨粒和水会发生水解作用，加剧砂轮磨损。 2.超硬磨料砂轮修整

修整是整形和修锐的总称。整形是使砂轮具有—定精度要求的几何形状；修锐是去除磨粒间的结合剂，使磨粒突出结合剂一定高度，形成良好的切削刃和足够的容屑空间。超硬磨料砂轮的整形和修锐则是分为前后两步进行。 超硬磨料砂轮修整的方法归纳为以下几类：①车削法；②磨削法；③滚压挤轧法；④喷射法；⑤电加工法；⑥超声波振动修整法。 金刚石、立方氮化硼(CBN)砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削。 运用高科技手段使陶瓷结合剂不但保持了其原有的硬和脆的性能，还有烧结温度低、强度韧性高、把持磨料性能好，并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、自锐性好、可修整、修整间隔长，有均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。在磨削过程中不堵塞、不烧伤工件，与铁族元素不起化学变化，显惰性，降低工件在磨削加工中的疲劳度，增加工件的使用寿命，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。 砂轮输写特征及标注

砂轮修整参考资料

金刚石砂轮的修整过程 （本文是根据平时车间师傅经验总结出来的，公司——东莞市台兴钻石工具有限公司，针对钻石系列）使用砂轮的人都知道，砂轮是要经常修整的，但是修整有很多需要了解的知识和技巧，本文主要介绍下金刚石砂轮的修整。 修整砂轮首先需要有一个高质量的修整工具，专业的修整器或者修整块，同时配备比较有经验的修整砂轮的师傅，就能长时间保证砂轮的研磨性能一直处于最高效的状态。否则，总是对砂轮的要求控制在好的砂轮上，费时又费资金。我们没有办法总是保证能够买到高质量的砂轮，而且如果高质量的砂轮不会修整，也用成了低端产品，成本也大大的提高了。 砂轮的修整原理，其实就是将磨钝了的金刚石颗粒磨锐利。具体的操作就是从砂轮表面的气孔中除去因为研磨而脱落的磨粒，将有棱角是沙粒露出来，增强研磨性能。事实上，质量再好的砂轮，没有经过处理也不可能完全获得最高效的研磨性能，所以使用得好不好，很大程度上是取决于修整的效果的。既然投资了高质量的砂轮，那就配个有经验的修整砂轮的师傅吧，好马配好鞍，才能得到最好的效果。 普通砂轮的整形与修锐是同时进行的。对于金刚石砂轮，砂轮的整形与修锐是分开的，首先是进行整形，然后进行修锐。修锐通常是使用陶瓷结合剂的修整棒。在修整之前，要保证主轴轴承的温度在砂轮磨削状态的温度，避免损伤零件和砂轮与修整器的不必要磨损。修整器通常是由金刚石材料制成的，具有质硬、耐磨的特点，容易损伤。 金刚石砂轮的修整（中） 继续上一篇文章介绍金刚石砂轮的修整。 金刚石砂轮修整器就像一把锐利而又脆的刀，本身容易变钝，因此使用时也是有技巧的，在修整砂轮的时候，每隔一段时间，就应该旋转单点或者带锥尖工具1/8圈，凿子头和成型的修整工具一般旋转180°，根据使用的情况自己调整旋转的角度和频率，在使用正常的情况下尽量保持修整器的功能和不必要的磨损。 外圆磨床中研磨方式是将零件个砂轮置于同一个水平线上，零件与砂轮的最外圈接触点就是研磨面，修整工具应该尽量接近零件和砂轮接触点的地方修整砂轮。内圆磨床中同样是将修整器接近磨孔零件与砂轮的接触点进行修整，这一点至关重要。 微量修整法 在修整砂轮的时候，经常会有一些师傅喜欢采用比较深的修除深度以减少修整时间，其实这是很错误的做法。深度太大，会使产生的切削温度加高，修整块容易损坏，减少使用寿命。修整砂轮正确的方法应该是微量修整法，容易控制修除的厚度，同时减少修整块的损耗，经过几次微量的修除，砂轮就能修出比较好的锋利性。 金刚石砂轮的修整（下） 金刚石砂轮在修整的过程中，不仅要注意修整块的选择和不断调整，也要注意修整的过程的冷却处理。 砂轮修整的过程中，会产生大量的热量，所以，在修整砂轮的过程中，需要适当使用冷却液，减少因为热量过高对砂轮和修整器的损耗，可以是修整器保持在高度的修整效率中，加快修整速度并且提高修整效率。冷却液有很多种，个人经验建议，一般用3/8英寸直径的冷却液，冷却效果比较好，可以移除大量的热量，延长修整器的寿命。浇灌冷却液很简单，在砂轮或者修整器的一边安装一个喷管，保持在修整的过程中不断有冷却液喷到整个砂