小直径cbn砂轮的磨削特性研究

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1、小直径CBN砂轮的磨削特性研究机电商情网编辑一部供稿添加时间：2007-5-1016:04:34添加到我的收藏具有沟槽结构并且需要对沟槽进行精密加工的零件应川很广，如涡旋式压缩机涡旋轮、沟槽凸轮等，H前一般都是采用指状铳刀切削加工沟槽。随着这类零件结构的改进，材料的高强度、高镀度化，加工过程简单化（铸锻件无切削成型）和低成本化以及零件加工楮度要求的提高等，需要对沟槽进行磨削加工的悄况越来越多，但到目前为止对沟槽进行的磨削加匸几乎限于采用盘形砂轮加工直线形状的沟槽。本研究采用帯轴的小直径CBN砂轮进行沟槽精密磨削，包括磨削Illi线形状沟槽的

2、侧面和底面。但为了分析小直径CBN砂轮磨削加工时的特性，将其分解为侧而磨削和端面磨削两种状态分别进行研究。小直径CBN砂轮加工llll线沟槽侧面时，由于沟槽曲线曲率的变化，砂轮与工件Z间的相对曲率随Z变化。冇关小直径砂轮磨削加工过程的研究多限于内圆磨削，对于工件和砂伦札I对曲率较人的平而磨削的研究很少，所以本研究首先进行小直径CBN砂轮平面磨削的基础研究，分析其加工特性，讨论加工参数的选择。本文在对小直径CBN砂轮进行修整精度、加工方法研究的基础上，对小直径CBN砂轮平面磨削时，修整方法及砂轮要索（接合剂、粒度、驶度、密度）对磨削过程的影响

3、，参数选择等进行实验研究，并按以上实验确定的原则选择小直径CBN砂轮要素参数分析磨削效果。1实验装置及实验方法实验装置用平而磨床改装，将平而磨床的主轴用汕雾空气式高频主轴（精匸精机公司产品，最高转速80000r/min,输出功率28kW）替代。考虑到砂轮刚性对磨削过程的影响，取磨削宽度为5mm,采丿IJ砂轮最前端进行磨削。砂轮用杯形GC（SiC）砂轮修整法（CT法）和旋转薄片金刚石砂轮修整法（RD法）修整（表1）。冷却液为5%水溶性乳化液，采用顺切方式磨削。工件材料为铸铁，尺寸为125mmx45mmx5mm（LxHxW）o磨削力用平行平板式

4、测力仪测量，砂伦磨损值采用碳片复吗砂伦表而示用表而糙度测址仪测取，C加匸表而粗糙度采用东京精密Surfcom1020C农面粗糙度仪测量。各种因素对磨削过程的影响通过对已加工表面粗糙度Rz(pm).砂轮濟损值(砂轮半径减小量)Wr(um)和单位磨削宽度的法向磨削力fn(N/mm)随磨粒累积切削长度lc(m)的变化进行分析和比较。在砂轮一转中磨粒的切削弧长(砂轮与工件的接触弧长)lg(mm)和磨表1砂伦修整参数杯形砂轮修整法(CT)旋转金刚石砂轮修整法(RD)砂轮CB170P180VN1GP(D8xW17)修整器GC120H75SD120M(D

5、70xT1)(D34xH18xT30)砂轮速度(m/s)8.3710修整器速度(m/s)0.53-10修整进给速度(m/min)0.20.3修整切入量(pn/行程)2〜105〜0粒累积切削t度lc(m)由式(1)、(2)求得。式中：D——砂轮直径，mmap——磨削深度，mmv磨削进给速度，m/minL工件磨削长度，mmn砂轮转速，r/min2实验结果分析lg=(Dxap)%(1)lc=Lx(n/v)xlgx10-6(2)砂轮修整方法的影响不同砂轮修整方法修整的砂轮像削实验结果见图仁由图口J见，相同磨削条件下旋转金刚石砂轮修整法(RD)与GC

6、(SiC)杯形砂轮修整法(CT)相比较，RD法的已加工表面粗糙度值明显减小，但随磨粒累积切削长度lc的增人而增人，磨削力值增人，砂轮燃损值略微减小。RD法己加丄表面粗糙度值随辭粒累积切削长度快速增大和轉削力随轉粒累积切削长度快速减小对小直径CBN砂轮磨削过程的稳左性产生不利影响。经过对小直径CBN砂轮修整过程的观察分析，由于RD法修整器为旋转金刚石砂轮，在砂轮修整过程中金刚石磨粒既去除TCBN砂轮的接合剂使磨粒切削刃突出，也会切削CBN磨粒的棱角产牛:平而或使CBN磨粒破碎，同时金刚石濟粒对CBN磨粒的修整作用力对较突出的CBN濟粒周围的接

7、合剂启一定程度的损伤，削弱了CBN解粒的保持力。而CT法采用磨粒硬度比CBNW粒软的SiC砂伦，修整过程用游离SiC磨粒对CBN砂轮表面进行梳理去除比它软的CBN砂轮的接合剂，对比它硕的CBN解粒只起修锐作川，小直径CBN砂轮采川CT修整法口J以得到良好的砂轮磨粒状态，磨削过程比较稳定。所以小直径CBN砂轮采用杯形砂轮修整法(CT)修整较好，以后的实验屮均米用CT法修整。砂轮接合剂的影响山于CBN砂伦的接合剂各有特点，女(1金属接合剂砂轮具有较大的磨粒保持力，树脂接合剂砂轮的接合剂材料可以产生微弱的弹性变形、增大磨削过程中砂伦与工件的接触弧

8、长，而陶瓷接合剂砂轮具有气孔结构磨粒切削刃锋锐且便于修整,图1砂轮修正方法诊响m4BUm)CBuanaivwiMiai凶此分別选用金属接介剂(M40)、树脂接合剂(BW6)和陶图