[導讀:]CBN磨料是一種昂貴的磨料,砂輪制造商必須提供一種盡可能少地消耗磨料的修整方法,以便用戶在丟棄砂輪之前,能夠盡可能多地磨削工件。一般情況下,只需去除幾個微米就可使CBN砂輪重新銳利。我們在磨削試驗中發(fā)現,修整進給速度和修整速度之比對顆粒破裂特性影響極大,修整速比..
CBN磨料是一種昂貴的磨料,砂輪制造商必須提供一種盡可能少地消耗磨料的修整方法,以便用戶在丟棄砂輪之前,能夠盡可能多地磨削工件。一般情況下,只需去除幾個微米就可使CBN砂輪重新銳利。
我們在磨削試驗中發(fā)現,修整進給速度和修整速度之比對顆粒破裂特性影響極大,修整速比是指修整輪線速度與磨削線速度之比。速比為正指在修整接觸位置,砂輪與修整輪旋轉方向相同。
同時,制造商必須找到有效的方法使磨粒的切削刃凸露出來，我們采用奧地利泰利萊公司B64型
CBN砂輪作為典型磨料進行研究。據介紹,這種級別的砂輪磨料合成缺陷控制在亞微米水平。泰利萊公司能夠改變磨粒的破裂特性并能生產具有良好控制破裂強度的磨料。
在對B64型陶瓷結合劑CBN砂輪進行的一項研究中,砂輪由旋轉金剛石輪以+0.2的速比修整,當修整量為1μm時,CBN磨粒就會出現微觀裂紋，因為它保留了具有大量切削刃并集中在表面上的磨粒 ,微觀裂紋有益于砂輪的鋒利。
當修整量增加到2～3μm時,發(fā)現了明顯的宏觀裂紋。宏觀裂紋出現時,磨粒的重要部分就喪失了。結果砂輪表面只有很少鋒利的切削刃，這就產生了很多不良切削表面,大量昂貴的磨粒脫落又造成表面磨粒密度的降低,縮短了砂輪使用壽命和降低了性能價格比。
這些結果表明通過修整進給的微小改變很容易地影響了修整過程的效果。為了進行必要的微調， CBN用戶必須具備高分辨率的修整進給機構。
改變修整速率的結果類似于改變修整深度。因為修整器與砂輪同向旋轉引起的修整力大于正常磨削力，修整去除了更多的陶瓷結合劑和較少的磨粒。當修整速率由+0.2提高到+0.8時，更多的結合劑被切除，磨粒的宏觀裂紋也同時加劇。甚至當進給深度為1μm時，很大一部分磨粒已被打碎。根據以上結果，用戶不能只因為高修整速比去除了更多的結合劑就認為速比越高越好。如果高速比加劇了宏觀裂紋，那么砂輪修整就導致了砂輪的加速磨損。
在進行磨削外圓柱面的大尺寸砂輪的修整過程中還發(fā)現，增加修整速比和進給深度引起的砂輪由微觀裂紋轉變?yōu)楹暧^裂紋應引起特別的關注，這是因為大磨粒更可能具有以后成為裂紋起點的缺陷，當我們觀察大裂紋時也更容易分清兩種裂紋的不同之處。
通過其它的一些研究，我們認識到采用適合的修整速率以保證修整輪與CBN砂輪上的每一個磨粒的合適接觸的重要性。理想狀態(tài)是，一個磨粒只能被修整輪上的一粒金剛石修銳。如果每個磨粒的作用金剛石的數目不到一個，修整就會遺漏一些未被修銳的鈍磨粒。
一般來說，修整輪的旋轉使金剛石對每一磨粒的作用多于一次，即每一磨粒的有效修整多于一次。由于在磨粒的表面，首先次后的每一次修銳作用都是在微進給的情況下進行的。進給速度導致的多重修銳作用產生了一個相對不鋒利的表面。通過多年對砂輪修銳作用的研究，我們重新修改了修整裝置的設計。我們發(fā)現，獲得良好的修整效果和對于給定的砂輪轉速和CBN磨粒尺寸進一步計算出適當的修整轉速還是相對容易的。
我們仔細地研究了修整和使用后的陶瓷結合劑CBN砂輪的表面，發(fā)現修整使得砂輪表面層CBN磨粒和陶瓷結合劑的密度低于砂輪其它部分。陶瓷結合劑普通砂輪同樣會出現這樣的表面層，它被稱為表面變質層。這種表面層可從幾微米到30微米深，隨著砂輪的使用，變質層的深度會繼續(xù)加大，在砂輪表面的作用會繼續(xù)加強。
砂輪使用后的修整能夠消除使用中日益變深和更具危害的表面變質層。由于陶瓷結合劑普通砂輪的修整進給深度遠大于陶瓷結合劑CBN砂輪， 陶瓷結合劑普通砂輪的修整情況更是如此，修整進給深度確保修除了幾乎所有的磨削變質層，產生了一個僅由修整參數決定的磨粒和結合劑組成的新的表面層。但當陶瓷結合劑CBN砂輪修整時，修整進給深度可能遠小于變質層，這深刻地影響了修整后的砂輪性能。
要完全修復CBN砂輪，用戶必須有較大進給深度的修整器。我們還發(fā)現，修整分四次共進給2微米與一次修整2微米相比，宏觀裂紋較小，且修整消除了變質層。
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