1、青铜基磨轮有哪几种生产方式?
青铜基磨轮的生产方式有三种:冷压成型法、半热压法和热压成型法。
冷压成型法是先将含金刚石工作层和不含金刚石的过渡层在磨轮基体上压制成形并与基体通过齿、槽等方式进行初步连接,然后在烧结炉内进行烧结成型。
半热压法是在冷压烧结法的基础上进行改进而得到的,在烧结时配合适当的模具进行加压烧结,压力比热压法小得多,所以称为半热压法。
热压成型法是先将刀头热压烧结成型,然后通过高频焊接、激光焊接或机械镶嵌等方法将刀头连接、固定到基体上,这样得到金刚石磨轮。
异形磨轮均带基体成型,一般平行磨轮也带基体成型,采用前两种方法;大规格平行磨轮可不带基体成型,采用热压法。
2、如何选择金刚石磨具的硬度?
金刚石磨具的硬度是指结合剂粘结磨粒的牢固程度。金刚石磨具的硬度直接影响加工效率和磨具寿命,同时也会影响磨削质量。因此应根据具体情况合理选择磨具硬度。
(1)磨削硬材料,磨粒易磨钝,为使磨粒及时脱落和自锐,应选用较软磨具;磨削较软材料,则正好相反。但若磨削特别软而韧的材料时,为避免堵塞磨具,应选较软磨具。
(2)当磨削温度高,冷却又较差的情况下,为避免工件烧伤,应选用较软的磨具。
(3)磨粒受力大,如磨削断续表面、纵向进给量大等情况下,磨粒容易脱落,应选用硬度较大的磨具。
(4)成型磨削以及几何形状要求高时,为保持磨具外形轮廓,磨具硬度应适当提高。
需要指出的是,金刚石磨具硬度一般均高于普通磨料类磨具,其分级也没有普通磨料细。如树脂砂轮硬度只分大级,金属结合剂磨具分级更粗,甚至无严格分级。
树脂结合剂金刚石磨具硬度等级
3、金刚石磨具浓度如何选择?
金刚石磨具浓度是指金刚石体积占磨具工作层体积的百分比。当该百分比等于25%时,将磨具浓度定义为100%。浓度是超硬磨料磨具的重要特性之一。浓度过高或过低都会导致磨粒过早脱落,增加磨耗,加工质量也变差。因此,应根据磨料粒度、结合剂种类、磨具形状、加工工序及其要求进行合理选用,一般选择原则如下:
(1)磨料细,浓度应低。因为在工件精磨时才选细磨料,且常用具有良好抛光性能的树脂结合剂磨具加工,精磨工件的磨削余量少,树脂结合剂的结合力弱,均不适合高浓度。例如抛光和高精度磨削中,常采用低浓度树脂结合剂磨具,个别浓度低达25%。
(2)结合剂粘结强度越高,可牢固粘结金刚石的数量越多,浓度越高。如电镀金属结合剂的粘结力最强,其浓度可高达150%~200%。
(3)对于工作面宽,特别对于要求保持磨具形状精度的成型磨削方式,端面磨削和沟槽磨削,应当选择较高浓度的磨具。
(4)磨削质量要求低,磨料浓度可以高,以提高磨削效率。
4、金属结合剂金刚石磨具中使用的非金属填料有哪些?
石墨是生产金刚石磨具时最常用的非金属材料,其次是四氧化三铁等。
石墨是一种非极性材料,它本身不能烧结,在结合剂中是以自由形态存在的。细粒度的石墨分散度很高,加入结合剂中能起到多种有益的作用:
降低金属粉末颗粒间的摩擦,改善合金的压制性能;
石墨在高温状态下与氧作用,对金刚石和结合剂起保护作用;
石墨呈弥散状态分布在结合剂中,形成微气孔,有助于冷却和磨屑的排出,且提高结合剂的脆性,防止磨具变形;
小颗粒石墨还能润滑磨削面,降低磨削力,提高磨削效率。
石墨的加入形态有两种:粉末状和颗粒状。早期多采用粉末状加入,用量一般不大,约占结合剂量的1%~5%;近年来有很大提高,约占结合剂的10%~40%。国外还出现了加颗粒状碳粒的青铜结合剂。由于碳粒不能烧结,大散加入会引起强度明显下降,所以采用在碳粒外镀金属衣的方法,保证结合剂的机械强度。
四氧化三铁不如石墨用得普遍,其主要作用与石墨类似。它的脆性大,加入结合剂中有助于提高结合剂的脆性,从而克服磨具易堵塞的缺点。四氧化三铁的加入量较小,一般为青铜量的3%~7%。