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金刚石复合片对砂轮的切削加工

1.砂轮的传统加工方法有哪些缺点?
砂轮经过焙烧和固化等工序后,其尺寸、形状和各表面相互位置精度,均达不到使用的技术要求,必须经过车削、研搓和磨削。使用砂轮的单位也因生产急需和砂轮的规格与使用要求不符,也须车削。由于客观技术原因,国内外大都采用传统的刀碗来车削。在用它加工的过程中,砂轮以较高的线速度(300~400m/min)带动淬火的45号钢薄壁刀碗旋转,并进行走刀,将砂轮的多余量去除。由于被加工的砂轮与刀碗高速旋转,造成加工中的粉尘和噪声很大,切削深度和进给量很小,故加工效率低和综合成本高,操作者劳动强度大。如采用大颗粒金刚石刀具,价格昂贵,而且由于金刚石的抗弯强度低,切削中易损坏,造成用它切削砂轮时的切削深度和进给量很小,一般只在精加工时采用。
2.采用金刚石复合片刀具切削砂轮有哪些特点?
金刚石复合片(PDC),是20世纪70年代研制成的一种超硬刀具材料。用它制成的刀具,被用来切削各种有色金属和非金属,而且可以用来切削砂轮。在用它切削砂轮时,有以下特点:
(1) 有很高的硬度和耐磨性:聚晶金刚石层的硬度一般在HV7000~9000,而且各方向一致,是一般砂轮磨 料硬度的2~4倍。用它切削砂轮的耐用度很高,其体积磨耗比可达1/1300万。质量磨耗比可达1/30万,从而降低生产成本。
(2) 有很高的抗弯强度:金刚石的抗弯强度为210~490MPa,而PDC刀片的复合层下面有较厚的抗弯强度较高的硬质合金支承,其复合抗弯强度可达1500 MPa,所以在切削过程中,不产生崩刃或断裂。
(3) 砂轮在切入切出时易崩边:用较大主偏角的刀具切削砂轮时,切入切出处易崩边。为了解决这一问题,采用圆形刀片,改变了主偏角,使切入切出平稳。在进给量为1~1.5mm的情况下,未发生崩边现象。
(4) 切屑呈粉末状:切削砂轮的切屑呈粉末状,刀具磨损的形式是后刀面磨损,主要承受砂轮磨料的磨损。
(5) 切削力和切削温度较低:金刚石复合片有高的导热系数,为硬质合金的1.5~9倍,为铜的2~6倍,使切削区的温度很快传出。因此,用金刚石复合片刀具切削树脂结合剂或陶瓷结合剂砂轮的温度,比切削金属低许多倍。
(6) 与传统车削工具,金刚石复合片在车削过程中几乎无粉尘飞起,噪音也得以有效降低,工作环境得到进一步改善,有利于职工身心健康。

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