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    金剛石滾輪相比金剛石筆修整砂輪的優勢及區別
    發布單位:鄭州華菱超硬材料有限公司. 所屬類別: 行業信息 . 發布時間:2020/6/28. 點擊查閱: 138 次.

    金剛石修整滾輪,又稱為高精度金剛石修整滾輪和金剛石滾輪,是用于大批量成型磨削的專用機床加工的高效率、高壽命、低成本的砂輪修整工具,可有效代替單晶金剛石筆對砂輪進行修整,其生產效率大幅度提高,且加工出的零件表面質量和精度更高,廣泛應用于齒輪、軸承、曲軸、絲杠、球籠、葉片,油嘴油泵,工量刃具等行業,具體金剛石修整砂輪的分類及應用見正文。

    金剛石修整工具的分類及優勢

    1、金剛石修整工具的分類

    金剛石修整工具分為金剛石筆(又稱為金剛石砂輪修整筆)和金剛石修整滾輪。

    金剛石筆分為:單點金剛石筆粉狀金剛石筆金剛石成型刀

    金剛石修整滾輪分為:電鍍金剛石滾輪,燒結金剛石滾輪和CVD燒結滾輪。

     金剛石筆中應用較為廣泛的為單點金剛石筆(如左圖),頭部有一顆金剛石,用金剛石尖部進行修整,滿足粗糙度高、精度嚴格的要求。而且單點金剛石筆所用的金剛石顆粒有天然金剛石和人造金剛石之分,直徑有10分、15分、20分、25分、30分、35分、40分、50分。但目前市場較雜,價格參差不齊,同時隨著金剛石修整滾輪的出現,正在逐漸被替代。

    2、金剛石筆和金剛石修整滾輪的區別及優勢

    金剛筆的結構一般由金剛石和柄體構成,工作層稱之為筆尖,原材料為天然金剛石或者人造金剛石,此為金剛筆的工作部分。外形像支后來人們喜歡叫它金剛筆其優勢在于耐磨、修整效率高

    HNT金剛石修整滾輪則屬于“量身定制”產品,根據被加工零件的輪廓形狀、尺寸和所需精度所設計制造的一種類似于砂輪的滾輪,其優勢在于機床操作簡單,對操作工人的技術要求不高,加工的產品精度一致性好,質量穩定,能顯著提高生產效率和產品質量,降低制造成本,容易實現磨削加工自動化。

     下面是金剛石修整滾輪和單點金剛石筆的對比優勢:

    對比項目

    HNT金剛石修整滾輪

    單點金剛石筆

    生產效率

    加工精度一致性

    復雜型面修整能力

    對操作工人技術水平的依賴程度

    零件加工質量

    與工人技術水平有關

    3HNT金剛石修整滾輪的優勢

    1)操作簡單,修整效率高,使用壽命長,質量穩定;

    2)可修整出其他修整方法無法完成的復雜形面砂輪,表面質量和精度穩定;

    3)金剛石修整滾輪的角度對稱性公差控制在0.5度,圓弧最小公差保證在2μm以內;

    4)金剛石滾輪大幅縮短了修整時間,生產效率提高,機械設備的磨損程度減少;

     5HNT金剛石修整滾輪能實現工廠自動化,修整器交換頻率非常低,降低操作人員的負擔。

    金剛石修整滾輪的分類及制造工藝

    1HNT金剛石滾輪的分類:

    1)燒結法:分為手植燒結滾輪和隨機分布的燒結滾輪兩種,耐用性強;

    2)電鍍法;高精度制造出小而復雜的形狀滾輪;

    3CVD滾輪:新型材料,對CBN砂輪修整效果好。

    目前國內以燒結法為主,相較于電鍍法壽命更長,性能更穩定,而在國外恰恰相反,電鍍法比燒結法應用廣泛。下圖是燒結金剛石滾輪和電鍍金剛石滾輪的制造方法和特點。

    類別

    制造方法

    代號

    金剛石分布

    金剛石密度

    可制造型面復雜程度

    工作型面

    精度

    電鍍法

    外鍍法

    SG

    隨機分布

    最大密度

    內鍍法

    隨機分布內鍍法

    UZ

    隨機分布

    最大密度

    最高

    最高

    規則排列內鍍法

    US

    規則排列

    可控密度

    一般

    一般

    燒結法

    隨機分布燒結法

    TN

    隨機分布

    可控密度

    一般

    一般

    規則排列燒結法

    TS

    規則排列

    可控密度

    一般

    2、金剛石修整滾輪的制作工藝

    燒結法的制造工藝為:按圖加工一模具,之后采用人工植入方式,將大顆粒金剛石按一定的密度有序的鑲在模具內,之后采用燒結爐采用粉末冶金技術燒結,之后去掉模具,以金剛石型面為基準,加工孔和端面基準,之后再磨床上修整砂輪,這時的金剛石滾輪為毛坯件,有尺寸精度偏差,需通過檢測中心儀器初步測出偏差值,計算出合適的修整余量,最后在專門的修整機床上,經過多次反復的修磨和檢測,直至符合成品圖紙要求。

    電鍍法的制作工藝為:按生產的零件截面的技術要求,制作一個模具,電鍍人造金剛石,用粘結劑(低熔點合金)與鋼芯粘結,金切加工(基準轉換)去除磨具胎體,使金剛石均勻暴露,在磨床上修整砂輪,復型一個工件,在檢測中心計量該工件型面所有技術要求,合格即為成品。

    金剛石滾輪的應用領域

    砂輪修整是磨削加工中關鍵技術之一,當今磨削技術正朝著高精、高速和高效趨勢發展,這就要求砂輪修整不但具有高的精度,同時還要具有高的效率。HNT金剛石修整滾輪正是為了適應這種發展而產生的,它是新一代砂輪成型修整工藝,具有修整精度高、修整型面復雜、修整效率高等特點,廣泛應用與齒輪、軸承、絲杠、曲軸、工刃量具等領域。

     

    1、齒輪行業

    齒輪行業用的金剛石滾輪,可簡稱齒輪金剛石滾輪,磨齒機金剛石修整滾輪,廣泛用于汽車、工程機械、輪船、風力發電、機械傳動等齒輪中,其中HNT金剛石滾輪根據純加工工藝要求,調整金剛石的排布方式(有序置砂和漫撒密置),滿足滾輪的抗磨損性能和工件加工的表面質量要求。齒輪金剛石滾輪主要以電鍍法為主。

    2、軸承行業

    軸承行業用的金剛石滾輪,可簡稱為軸承金剛石滾輪,軸承行業用的HNT金剛石滾輪主要以燒結法為主。

    軸承金剛石滾輪有兩種修整方式,橫切式和縱切式,縱切式一般在生產量大,高效率的情況下使用,其優勢在于臺階磨削砂輪磨損變大,修整一次砂輪工件少的可以用此方式。

       而橫切式則一般在修整砂輪形狀簡單,工件形式簡單的時候用此方法,其優勢在于因為是小型的修整器所以便宜,還可以加工多種形狀的物品。但其相對縱切式來講,橫切法在修整上使用的時間較長。

    3、曲軸行業

    曲軸行業用的HNT金剛石滾輪,主要是針對曲軸滾道,軸徑進行修整,曲軸行業用的HNT金剛石滾輪主要以燒結法為主。

    曲軸是發動機中重要的部件為減少曲軸加工的變形量曲軸精加工將廣泛, 采用曲軸磨床對其軸頸、滾道進行精磨加工,此時就需要采用HNT金剛石滾輪

    4、工量刃具、球籠等其他行業

    除了以上三個行業之外,還有絲杠,球籠,氣門,工量刃具等行業也在使用HNT金剛石滾輪,其中氣門、工量刃具行業主要以HNT電鍍金剛石滾輪為主,球籠行業主要以HNT燒結金剛石滾輪為主。絲杠行業則燒結金剛石滾輪和電鍍金剛石滾輪都有使用,其中電鍍金剛石滾輪用進口產品較多。

    HNT金剛石修整滾輪使用注意事項及修整時的故障原因

    1HNT金剛石滾輪的使用注意事項

    1)不要給滾輪強力撞擊。

    2)安裝后滾輪臺階處徑向跳動不超過0.004

    3)砂輪和滾輪接觸時不要按ON/OFF按鈕(停止后才可以)

    4)修整前,必須將滾輪和砂輪各自用冷卻液冷卻一定時間,修整時冷卻液的流速和壓力應與砂輪磨削時相等。

    5)修整時與砂輪接觸部位充分注入冷卻液。

    6)驅動裝置的回轉部分不能進入臟物。

    7)滾輪與芯軸的配合間隙應控制在0.004之內,以防震動。

    8) 滾輪修整時每次給量不能超過0.02

    2HNT金剛石滾輪在修整時故障原因與處置方法

    HNT金剛石滾輪在修整時常出現修整時聲音大,顫紋,磨削燒傷,表面粗糙,局部突起等狀況,下表介紹了出現以上5種狀況的原因及解決方案。

    工件狀況

    原因

    處置

    1、修整時聲音大

     

    連續聲音

    砂輪和滾輪不平衡修整阻力過大

    檢查動平衡進給建議變慢提高相對速度

    斷續聲音

    驅動裝置和滑道剛性不足修整阻力大砂輪不正

    調查剛性進給速度變慢提高相對速度夾持砂輪的法蘭盤變大增大砂輪厚度

    2、顫紋

    震動

    調查滾輪、砂輪平衡調查砂輪軸、滾輪軸的回轉精度調查砂輪軸和滾輪的回轉速度比提高滾輪進給裝置和驅動裝置剛性增大滾輪的驅動力

    3、磨削燒傷

    冷卻液不足砂輪堵塞工件與砂輪式樣不適應

    調查冷卻液的量、噴嘴方向、位置提高進給速度縮短零位修整時間增大修整量降低砂輪硬度砂輪組織變粗減少金剛石密度調查金剛石突出量

    4、表面粗糙

    驅動裝置剛性不足修整參數不合適冷卻液臟

    驅動裝置的軸承剛性調整調查滾輪回轉精度調查金剛石突出量延長零位修整時間更換磨削液

    5、局部突起

    磨削不足

    確認磨削液噴嘴調整噴嘴方向和流量

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