在磨削加工中,砂轮的削整是一项关键工序,直接影响加工精度、效率与稳定性。
不同类型的砂轮,其削整目的与方法皆有所不同。例如,传统磨料砂轮主要透过削整来去除钝化的磨粒,恢复切削能力;而超级磨料砂轮则着重于维持形状精度、提升切削性能并防止表面堵塞。
此外,不同结合剂的砂轮,如树脂、金属、陶瓷及电铸结合剂,其削整方式亦有所差异。
本文将探讨各类砂轮的削整需求与方法,并分析不同削整设备对加工品质的影响,以帮助读者选择适合的削整策略,确保最佳的研磨效果。
目錄
砂轮结合剂介绍
树脂结合剂
代号为:R
树脂结合剂以合成树脂或天然树脂为基材,广泛应用于砂轮与磨具制造。由于树脂具备优良的耐高速回转与弹性,使其在磨削过程中能提供高效率与良好的灵活性。这种结合剂特性特别适用于粗磨、精细研磨及自由研磨等多种加工方式,尤其适合需要快速切削与高效去除材料的场合。
陶瓷结合剂
代号为:V
陶瓷接合剂主要成分是黏土、长石、石英,这些材料在1200度的高温下会烧结成坚硬的结构,由于是采用玻璃质结合材料制成,属于有气孔构造,使砂轮具有更佳的锋利度,加工精密度高。 陶瓷结合剂没有弹性,更适合在高精度研磨加工。
金属结合剂
代号为:M
金属结合剂是由金属粉末制成主要成分包含青铜结合剂和电镀结合剂两大类。结合剂的磨粒的保持力强、耐久性佳,寿命是所有结合剂里面最长的,而且能够保持良好的形状,故能承受较大的负荷。适合用于钨钢等硬质合金强力成型用, 也可用于硬脆材料 (陶瓷,玻璃,石英,石材,蓝宝石,硅…等) 研磨加工。
电铸结合剂
代号为:P
电铸结合剂利用电镀技术将磨料固定在台金上,通常以镍或铜作为结合材料。这种结合剂的结合强度相对较高,通常将单层或多层磨粒通过电镀附着于台金上,因此砂轮寿命最短。但特别适合加工超硬材料,如金刚石或氮化硼(CBN)砂轮。电铸结合剂的特色是高精度和最强的切削力,常用于需要高速和高精度的磨削作业中。
(延伸阅读:砂轮性能的关键角色-结合剂)
传统VS.超级磨料砂轮的削整理由
Q.为何传统磨料砂轮需要削整?
A.传统磨料砂轮的削锐主要是为了去除钝化的磨粒,让新的锐利磨粒露出,以恢复砂轮的切削能力。因此,新砂轮安装后或使用一段时间后都需要定期削整。
Q.为何超级磨料砂轮需要削整?
A.超级砂轮的削整目的完全不同,主要是为了维持砂轮的形状精度、改善切削性能并防止磨粒表面堵塞,以确保稳定的加工效果与较长的使用寿命。
不同结合剂的砂轮该如何削整
1.树脂与金属结合剂 CBN 砂轮的削整
树脂和金属结合剂CBN砂轮几乎需要两个阶段削整工作
- 第一阶段-削整:修正砂轮磨削面,使其达到所需的形状与平整度。
- 第二阶段-削锐:去除包覆磨粒的结合剂,使磨料锐角完全露出,确保研磨性能。
这些削整工作通常是在砂轮安装到磨床后进行。
※注意:有些砂轮在出厂前已经完成削整与削锐,能够立即投入使用。但这种情况是要要求客户的磨床心轴与砂轮安装筒夹处于正常状态,并且偏摆量极小,以确保加工精度。
(延伸阅读:如何控制研磨加工的表面粗糙度?提升表面品质)
在实际使用过程中,为了维持砂轮的形状,仍需要适时进行削整与削锐,确保稳定的加工品质。
注意:金属法的修正如遇难以修整的状况时,需要送回工厂进行表面电解,使结合剂脱落,暴露出磨料。
2.陶瓷结合剂砂轮的削整
陶瓷结合剂CBN砂轮,因其结合剂的特性,在初次使用或需要重塑形状时,通常还是需要两个阶段的削整。
然而大部分气孔性陶瓷结合剂CBN砂轮,由于其特殊的气孔结构,使得磨粒更容易暴露出来。 因此,在某些情况下,可以将削整和削锐两个阶段合并为一个阶段完成,更加省时且高效。
※注意:并非所有气孔性陶瓷CBN砂轮都只需要一个阶段。 具体情况还需要根据砂轮的规格、用途、以及研磨工件的材质等因素来决定是一个阶段就好还是需要两个阶段。
Q.那电铸法砂轮该如何削整?
电铸法砂轮是唯一不需要削整及削锐的砂轮。磨料仅薄薄一层在台金上,如果进行削整的话磨料就会掉光光,无法使用砂轮。
A.如果砂轮磨粒脱落严重可以选择重新电铸或订制新品,且重新电铸的话是可以更换粒度的!
(延伸阅读:目前的砂轮状态如何-电铸砂轮篇)
Q.可以不使用磨床而用其他设备来削整吗?
A.可以的,虽然可以在磨床上直接进行,但有时也会使用其他设备如车床或专用削整机,例如:在车床或是特殊设计的单能机来完成,这一类小型设备都很容易与现有磨床互相配合使用。
然而,需要特别注意这类设备主轴偏摆等问题,如果这一类用来专门削整砂轮的设备主轴偏摆太大或是磨床本身主轴不准,会影响到砂轮的准确度。
结论
砂轮的削整是确保磨削精度与效率的重要步骤,不同类型与结合剂的砂轮,其削整方式与目的皆有所不同。传统磨料砂轮主要透过削整来去除钝化磨粒,恢复切削性能;而超级磨料砂轮的削整则是为了维持形状精度、提升研磨性能并防止堵塞。
不同结合剂的砂轮削整方式亦有所区别,树脂与金属结合剂 CBN 砂轮通常需经过削整与削锐两个阶段,而陶瓷结合剂 CBN 砂轮则可能根据气孔结构决定是否合并为单一削整步骤。电铸法砂轮则完全不需要削整,因其磨料层极薄,削整反而会导致磨粒脱落,使砂轮无法使用。此外,虽然削整工作通常在磨床上进行,但某些情况下可使用车床或专用削整机来完成。然而,无论使用何种设备,需特别注意主轴的偏摆与精度,以确保削整后的砂轮能够保持最佳的研磨效果与加工品质。
行动
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