超硬砂轮修整方法介绍——金刚石滚轮修整法
超硬砂轮修整方法介绍——金刚石滚轮修整法
砂轮在长期使用过程中会逐渐失去切削能力，导致磨削效率下降、表面粗糙度变差等问题。因此，砂轮修整非常重要。金刚石滚轮修整法是一种采用工作表面镶嵌或布满许多小颗粒金刚石的回转工具对被修整砂轮进行切入式修整的方法。本文将详细介绍金刚石滚轮修整法的应用领域、技术要点和修整特点。
砂轮修整的必要性
在磨削过程中，砂轮片的磨粒在摩擦、挤压作用下，它的棱角逐渐磨圆变钝，或者在磨韧性材料时，磨屑常常嵌塞在砂轮表面的孔隙中，使砂轮片表面堵塞，最后使砂轮片丧失切削能力。 这时，砂轮片与工件之间会产生打滑现象，并可能引起振动和出现噪声，使磨削效率下降，表面粗糙度变差。同时由于磨削力及磨削热的增加，会引起工作变形和影响磨削精度，严重时还会使磨削表面出现烧伤和细小裂纹。 此外，由于砂轮片硬度的不均匀及磨粒工作条件的不同，使砂轮片工作表面磨损不均匀，各部位磨粒脱落多少不等，致使砂轮片丧失外形粘度影响工件表面的形状精度及表面粗糙度。因此砂轮修整非常重要，砂轮修整能清理嵌塞在缝隙中的磨屑，使锋利的金刚石磨粒重新露出，提高磨削效率和精度。
金刚石滚轮修整法
金刚石滚轮修整法是一种采用工作表面镶嵌或布满许多小颗粒金刚石的回转工具对被修整砂轮进行切入式修整的方法。
金刚石滚轮应用领域
金刚石修整滚轮广泛应用在外形成型磨削（有芯和无芯）、内圆型面、螺纹型面、平坦型面、导板、多键轴及齿轮等磨削工艺和工件上。 这些工件和磨削工艺主要用于下列工业领域：
- 汽车工业：发动机（面轴、主轴承、连杆轴承、凸轮轴等）、活塞环沟槽、阀头和阀杆、阀头和沟槽膨、膨胀栓、齿轮箱（轴齿轮座、小齿轮、花键轴、离合器轴承、齿轮轴沟槽、同齿啮合环及油泵涡轮等）、底盘（转向关节、方向轴和支枢、滚珠轨道和滚珠盒、螺纹、方向节、轴承外套和十字头销等）、转向器（球节支枢、转向柱、转向涡轮、伺服转向活塞和阀、齿条）
- 电工业：收发报机零件、磁铁架、绕线管
- 飞机行业：液压系统（活塞杆和阀）、驱动部分（透平叶片叶根及头部）
- 加工螺纹：夹紧螺纹（轴头、轴颈、夹）、切削螺纹（丝锥或导锥、丝锥坯件、滚丝模）
- 齿轮工业：细齿连接齿轮、夹爪、快速换刀器、齿条、泵齿轮、模数齿轮
- 减摩轴承工业：內座圈、外座圈、滚珠胎承座圈、扣环、夹紧轴衬、锥形滚柱
随着经济发展，金刚石滚轮应用也已渗透到如刃具和工卡量具行业、电子及轻工业等更多的工业领域。
金刚石修整滚轮应用技术
砂轮的磨削性能与众多因素有关，如：砂轮与工件的位置排列、砂轮磨削面上的磨粒的锋利度及磨削面的结构、砂轮与工件啮合运动条件如啮合长度、磨削深度等。金刚石滚轮修整在实际磨削应用中也是结合这些因素，最大化砂轮的磨削性能。
- 滚轮—砂轮—工件的排列
通常滚轮、砂轮、工件的排列采取轴线互相平行, 如图a。这种方法修出砂轮的轴肩部分的有效粗糙度差, 易使工件台肩平面产生烧伤。 改用如图b的排列, 砂轮轴肩有效粗糙度增加, 不易发生烧伤。但滚轮型面与工件型面不一致, 增加了滚轮设计及制造的难度。 改用如图c的排列, 除不易烧伤工件小，滚轮形状与工件相一致.
- 砂轮表面有效粗糙度(Rts)
有效粗糙度直接影响可以达到的生产率、加工工件表面光洁度、磨削温度和磨削刃, 从而也影响了加工工件尺寸和形状的精度以及工件表面质量。磨削温度和磨削力还影响砂轮寿命和砂轮每次修整可以加工的工件件数, 因而也与滚轮寿命相关联。一般Rts增加, 可达到的生产率增加, 磨削力和磨削温度下降, 而被加工工件的表面光洁度亦下降。 Rts受滚轮金刚石粒度、修整条件、修整时的振动以及砂轮修整后使用时间的影响。
- 金刚石颗粒粒度的影响
粒度越粗, 修出的砂轮Rts愈大, 因而可以获得高的生产力、比较低的磨削力和磨削温度, 滚轮寿命也比较长。例如，当你用粒度为60号的金刚石制造的内镀法滚轮修整双圆弧砂轮，磨削1m滚珠丝杠常常出现烧伤，几乎无法磨出成品。如果改用20号粒度的金刚石滚轮，修出的砂轮的磨削性能显著提高了，不再发生磨削烧伤。但受工件光洁度和滚轮型面的影响，选择金刚石粒度首先必须满足工件光洁度和尺寸精度的要求。
金刚石滚轮修整砂轮的特点
- 修整效率高。
- 使用寿命高（可修次数达几万至几十万次）。
- 可通过由高精度模具制造出高精度金刚石滚轮，修整出其它方法无法获得的高精度的砂轮工作形面。
- 金刚石滚轮制造工艺复杂、成本高、修整超硬砂轮寿命远低于修整普通磨料砂轮。为进一步提高金刚石滚轮寿命，可利用PCD各向同性、高耐磨性的优点强化传统金刚石砂轮，主要应用于A区陶瓷结合剂砂轮批量生产。