金刚石磨料磨具行业的三大改进剂突破
磨料磨具行业一个基础行业,但机械加工始终占据着极其重要地位。就磨料磨具而言,有三方面改进与突破意义非凡。
一,磨具物理结构改进,如使单位时间内作用工件磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大,这些都改变了单位时间磨除量,有效提升了效率;
二,超硬磨具应用,主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物,以树脂、陶瓷或金属结合剂制成磨具应用。目前,由超硬磨具带来、磨削效果已被广泛认可。
三,新型磨料磨具出现,如微米级多晶组成陶瓷微晶磨料、含微细金刚石锯片磨粒球壳磨料、超精抛光用聚酯薄膜带等。这些新型磨料磨具所具有特点,使其磨削加工优势得到淋漓尽致展现。
纵观磨削领域发展,未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求,从目前现状来判断,超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。如CBN磨料具有良好热稳定性、硬度高、耐磨性好等特性,故其磨具磨削加工时线速度高、磨削、磨具寿命也高,特别适宜加工高速钢、轴承钢、不锈钢、冷激铸铁等黑色金属材料。
此外,满足各种需要陶瓷结合剂砂轮、大气孔高速砂轮以及不同加工面不同磨粒砂轮、金刚石锯片等都将随着技术进步而扩大应用范围,成为磨削加工主要产品。
金刚石磨片的特殊性能
因为金刚石有着形状不规则并且表面比较粗糙,许多凹入角特的性,而在把持力方面树脂结合剂比普通的金刚石较强,在很多西安通的参数比较下,这种产品比普通的修磨率要高出60%以上,并且因为自锐性金刚石磨料当中有许多的亚晶粒结合成的镶嵌颗粒,所以在应用作用下只有很少的不规则的碎片崩掉,从而在每个颗粒的表面上留下了很多个新的小切削刀,再加上加工工件的表面粗糙值比较低。
树脂结合剂磨片和金属寻常的结合剂磨片比起来它有独特的地方,比如磨削,在使用的时候产生的热量较小等特点,因此这种结合剂磨片被广泛的使用在硬质合金玻璃等硬脆材料的削磨加工当中。目前世界上有一大半的磨料级金刚石到时用来生产这种磨片所用,但是因为常用处理方法会对金刚石表面的惰性改善不大,再加上树脂金刚石的侵润性并不是非常的可观,更难以形成结合剂和金刚石之间的化学键结合结合剂,对金刚石的把持力主要还是来自于机械亲嵌合力,所以我们现在生产的树脂金刚石磨片里面,这种合剂对于金刚石的把持能力并不是非常强,如果想要对于这种情况作出改变。
我们应该致力于提高树脂结合剂对于磨料机械嵌合力。根据国外的信息报道,普通的金刚石树脂磨具在加工国外的某种产品的时候,大约有70%的磨料都没有充分的发挥作用,并且提前脱落。虽然采用对金刚石进行表面处理的方法,能够提高避免这种情况,但是因为较高的制作工艺以及成本,所以在一定程度上也上限了对它的使用。
关于金刚石磨片的磨床技术要求
金刚石磨片对于磨床具有一定的要求:
(1)金刚石磨片主轴回转精度要高。
(2)磨床刚度要好,一般要求比普通磨床高50%左右,通常应不小于100N/μm的数目级。
(3)磨床进给系统的精度要高,进给速度应均匀正确,纵向进给小速度应达0.3m/min,横向进给(切深)应达0.001~0.002mm/单行程,以保证磨削的尺寸精度、几何外形精度和表面粗糙度。
(4)磨床各运动件,如头架主轴和轴承部分、进给运动导轨部分等应有可靠的密封,以防超硬磨料进进,加速机件的磨损。
(5)要有比较完善的磨削液过滤和供给系统,过滤精度应小于0.5μm。
(6)磨床各部分应有相应的防振和隔振措施,金刚石磨片应作精细动平衡。
金刚石磨片基体热处理工艺特点及存在的问题 从金刚石磨片基体的技术标准要求可以看出,要达到基体的弹性极限和硬度指标,对于65Mn用作基体材料的金刚石磨片,其热处理方式应采用淬火+中温回火。
但金刚石磨片基体淬火有个非常突出的特点,那就是淬火变形量和开裂倾向性大。
产生变形的原因有:
(1)加热无论是空气还是盐浴,热的对流或多或少都会对片基产生冲击而造成加热变形。
产生裂纹的因素诸多,如钢的化学成分、原材料缺陷、原始组、加热因素、冷却因素、锯片特有的结构特点导致片端面分布各种应力聚集,尤其是周边的拉应力大增加等都是形成裂纹的潜在因素。
由于基体是薄片件,面积大而厚度薄,其直径从300mm-1600mm,而厚度一般只有2-4mm,这么大的薄片件淬火时的热处理变形和开裂正是基体热处理的难点。因此,如何减少淬火变形和开裂的控制以满足基体平面度和硬度的要求是金刚石磨片基体热处理的关键。
目前,我国很多生产厂家对金刚石磨片基体的热处理采用自由淬火+加压回火的工艺。在加压回火中,平面度和硬度是两个相互矛盾的因素,为纠正淬火变形,回火后以达到平而度的要求,势必升高回火温度或增加回火次数,但较高的回火温度和多次回火,必定造成基体硬度的下降,同时往往得不到需要的回火屈氏体使用组织,而是回火索氏体。
因此采用普通自由淬火+加压回火的工艺,很难达到基体平面度和硬度两个技术参数的统一,即使宏观上的技术指标能达到要求,往往微观上的金相组织不完全是回火屈氏体,夹杂有一般屈氏体组织,因金相组织的原因,也很难达到使用性能的要求。往往造成产品质量不稳定,废品率高,质量档次低。因此,热处理技术不合理或不太过关,是导致目前我国很多厂家金刚石磨片基体生产水平和产品质量不高的主要原因。
以上信息由专业从事电镀金刚石倒角轮型号的光明金刚石于2025/7/4 11:22:53发布
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