超硬磨料砂轮的激光修整新技术

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1、机，制造业中。磨1加作为种重要加工方法，其应用极其广泛。随着磨削机床的广泛应用，砂轮无论在使用的质量上，还是在数量上都上了个台阶。为了提高砂轮的耐用度，延长砂轮的使用寿命，⑷年代后期出现超硬材料磨料砂轮超硬村料磨料砂轮具有更高的磨削精度和更稳定的磨削性能，闪此超硬材料磨料砂轮圮砂轮的发展趋势1.超硬材料磨料的成分有5125，0，金刚石等高硬度村料。但是，超硬村料磨料砂轮的钝化也是+可避免的，研允人已采用备种方法付已钝化砂轮修整分两道工序整形与修锐。整形是指付砂轮工作面进厅微+切削，使砂轮达到所要求的几何形状误差，并使磨

2、粒尖端微细破碎，形成锋利磨刃的过程；修锐是指除去磨粒间的部分结合剂降低结合剂的高度，使磨粒凸出结合剂之外，形成切削刃，同时产生足够的容肩空间的过程。传统的修整方法有油石法刚玉块切入法磨削法挤扎法电解法等。90年代以来，国内外磨床市场上出现了些先迸的修整装置。从形式上可分为单点多点修整金刚滚轮修整金刚碟修整，双轴联动修整端面修整等3这，方法对普通砂轮的修整比较有效，但对于超硬材料磨料砂轮会出现以缺点工效低，般均不是在线修整；2修整工具损耗大，且修整1几的形状误差很容易复映到工件上去；可操作性差，般只能对砂轮作定性的修整，

3、而不能作定量的修整；适用的条件窄。例如电解法仅适合于金屈结合剂的砂轮。而+适合尸非金属结介剂的砂轮。且仅能用于修锐，不能用于整形；难以实现修整拉制的自动化不能形成足够的容屑空问。解决超硬材料磨料砂轮修整问的难度，往往大于开发超硬材料磨料砂轮的难度，需要付出更大进各种超硬村料磨料砂轮修整的新途径，其中激光修整砂轮法是种极有前途的方便快捷高效高质超硬材料磨料砂轮修整方法4.整技术进行了研宄，初步获得了各种参数影响砂轮修整效果的规律，分析产生了激光修整砂轮的堆90年代以来，国内些重点院校纷纷做了些激光修锐实验，验证了激光修锐

4、机理，获取了部分参数付修锐效果的影响规律。这些实验是利用旧入0固体激光器或，2激光器产生的脉冲激光束修锐的，并用扫描电镜观察修锐前后砂轮面的维形貌，依此分析了砂轮修说的效汜。部分实验室采用了磨削实验测量磨削力来判定砂轮修锐的效果，这使得砂轮修锐效果的判定更精确更实用化；但同时也增加了实验的难度，这是因为磨削实验测量磨削力往往需要大量的磨削行程，费时费力。因此，些学者还提出了便捷的刻划试验法，用于判定砂轮修锐实验的效1这种方法迎过工件和砂轮片的相对刻划，对不同扫描条件刻划时的切向力与法向力之比进分析此力比可以有效地反映砂

5、轮片的切削性能。2激光修整砂轮的基本原理与特点激光修锐原理4利用光学系统把激光束聚焦成极小的光斑，塍肝砂轮，1极短的瞬间内使砂轮局部面的结合剂材料熔化气化。在相同的激光作用时间内，由于超硬磨粒与结合剂材料要的激光功率比结合剂材料高几个数量级。通过控制激光加工参数，可以有选择性地除结合剂材，量的多少，而不损伤超硬磨粒，使磨粒突出，并在砂轮的面形成容屑空间，从而达到修锐的目的，如激光修整原理2在激光修锐的基础上，进步提高激光束的功率密度，激光光束会使砂轮面局部区域上瞬间产生更高的温度此高温不，会使砂轮的结合剂材料溶化气化，

6、而且还会在砂轮的磨粒上熔化成微坑痕纹路，这就是修整。激光修整过程包括激光修锐与激光整形两个部分。激光整形是指激光付磨粒的微加工过枵采用激光修整砂轮具有以下的优点5激光照射区域小，可以节省砂轮材料；激光修整砂轮过程中没有使用大的机械力，因此尤适合于磨削过程中在线修整；很容易在磨床上设计激光修整砂轮装置，包括激光源光学系统与控制系统；冷却液的存在并不严重影响激光修整砂轮激光修整砂轮具有修整速度快，工效高，易实现自动化；通过焦距的改变，可以有选择地除去砂轮上阻塞的工件材料；不存在修具钝化报废的情况，具有可重复利用性增大砂轮面

7、激光作用结合剂深度可以延长砂轮的寿命。3砂轮修整的效果分析评价砂轮磨削性能的常用指标砂轮的锐度磨削力砂轮的面粗糙度。砂轮的锐度是指金属去除率⑶与磨削力之比的斜率。为了避免1件烧伤，砂轮必须保持定的锐度。修整砂轮可以提高砂轮的锐度。磨削力！5是考察磨削性能的重要参数，它起源！工件砂轮接触后引起的弹性变形塑性变形切削形成，以及磨粒和结合剂与工件面之间的摩指作，它几乎。所有的磨削参数关系，因而磨削力在定程度上反映了修整后砂轮的性能与效果。通常，砂轮越锐利，磨削力就越人。磨削力可分解为相互垂直的个分力沿砂轮切向的沿砂轮径向的法

8、向力，以及沿砂轮轴向的轴向摩擦力较小，般不考虑。由于砂轮磨粒具有较大的负前角，所以法向力大于切向力，通常凡又被称为磨削力比，般磨削力比在1.53之间。磨削力比与砂轮的锐利程度有直接关系。砂轮的面粗糙度反映了砂轮面的粗糙程度。砂轮的面粗糙度值越小，则依照复映规律，磨削后工件的面粗糙度值也越小7.与普迎砂轮磨削法修锐超硬磨粒砂轮相比。