[发明专利]金刚石形面约束自由磨粒变速挤磨超硬磨料砂轮修整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金刚石磨粒形面约束自由磨粒变速挤磨超硬磨料砂轮修整方法，属于砂轮修整技术领域。

背景技术

超硬磨料砂轮是以金刚石和立方氮化硼(简称为CBN)为磨料的磨削砂轮，金刚石是自然界中最硬的材料、CBN硬度仅次于金刚石，作为磨料它们的硬度远远高于通常磨削中使用的碳化硅、刚玉类普通磨料，因此，超硬磨料砂轮与普通磨料砂轮相比在磨削方面具有加工质量好、效率高、磨耗小、寿命长等显著优点，尤其在加工硬质和高强度难加工材料方面优势更为突出。但是由于超硬磨料砂轮高硬度的磨粒和坚硬的结合剂使得砂轮修整非常困难，目前开发的修整方法还存在很大的局限性，遍存在的缺点是修整工具磨损快、修整装置复杂、修整效率低及修整精度低等问题，尤其对于精密复杂形面的修整更加困难，有些情况甚至不能修整，远远不能满足超硬砂轮磨削对修整技术的需求。

目前已有的超硬磨料砂轮修整方法普遍存在的缺点是修整工具磨损快、修整装置复杂、修整效率低及修整精度低等问题，尤其对于精密复杂形面的修整更加困难，有些情况甚至不能修整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种采用金刚石磨粒包络形面约束下的自由磨粒变速挤磨超硬磨料砂轮修整方法。

一种金刚石形面约束自由磨粒变速挤磨超硬磨料砂轮修整方法，包括以下步骤：

阶段一：挤磨修整轮以规律变化的挤磨转速与以恒定速度旋转的被修整超硬磨料砂轮保持以一定的间隙啮合，间隙大小为送入磨料粒径的1/2-1/4，在啮合形面之间送入一定粒度的普通自由磨料液，自由磨料在挤磨修整轮高速旋转而形成的金刚石形面约束下，挤磨修整轮变速滚压被修砂轮表面，使被修砂轮结合剂破碎、磨粒脱落，实现对砂轮形面高效修形，这一阶段的修整时间根据砂轮被修前情况而定，如果为安装砂轮初次修整余量比较大(初修修整量为1-3mm)时一般为10-20分钟，如果是正常磨削中恢复性修整(修整量0.05-0.2mm)一般为2-3分钟；

阶段二：逐渐减少自由磨粒液的送入量，直到完全没有磨料液供给，同时进给挤磨修整轮，进给速度为挤磨轮每转进给0.2-0.3微米，使挤磨轮与被修砂轮接触并有一定的修整压力，这时通过挤磨轮和砂轮圆周速度差，利用挤磨修整轮金刚石颗粒的研削作用对被修砂轮磨粒进行微量磨除，这一阶段修磨时间一般为2-3分钟。

所述的超硬磨料砂轮修整方法，挤磨轮安装于带有自动进给伺服调整和驱动能力的精密修整器的主轴上，挤磨轮旋转方向与被修砂轮旋转方向为同向对滚状态。

所述的超硬磨料砂轮修整方法，砂轮初次安装修整量为1-3mm，磨削中的砂轮恢复性修整量为0.05-0.2mm。

所述的超硬磨料砂轮修整方法，所述阶段二的修整量为0.005-0.01mm。

所述的超硬磨料砂轮修整方法，送入普通磨料种类有碳化硅或刚玉，粒度大小为被修砂轮超硬磨料粒径的1/5-1/2，自由磨料液成分为水基乳化液中加入一定浓度的普通磨料的混合液体。

所述的超硬磨料砂轮修整方法，所述规律变化的规律为：挤磨轮a圆周边的线速度Vd，被修砂轮圆周边线速度Vs(被修砂轮恒定速度旋转)，挤磨轮a的转速Vd周期性变化，周期性变化规律为：从Vd/Vs＝0.7变化到Vd/Vs＝0.5，再从Vd/Vs＝0.5变回到Vd/Vs＝0.7，周期一般为3-5秒。

本发明根据超硬磨料砂轮结构特性、超硬磨粒理化特性及结合剂特性，在长期研究的基础上，从力学和摩擦学的角度出发对自由磨粒的挤压和金刚石磨粒的研削能力在变速条件下对被修砂轮结合剂和磨粒的作用机理进行研究，开发一种采用金刚石磨粒包络形面约束下的自由磨粒变速挤磨超硬磨料砂轮修整方法，通过修整过程中自由磨粒变速挤压和金刚石磨粒包络形面微研削作用对被修砂轮结合剂和磨粒作用，实现了对超硬磨料砂轮高效、精密的成形修整。该方法可以用于各种结合剂超硬磨料砂轮的高效、精密、复杂形面的修整，能有效解决目前存在的超硬磨料砂轮修整难题，使超硬磨料砂轮修整技术取得新的突破，推动我国超硬磨料砂轮磨削技术的发展。