金屬結合劑砂輪的面形精密修形,是復雜形面精密超精密磨削加工領域一個亟待解決的關鍵和難點,它嚴重制約著金屬結合劑砂輪在成形精密超精密磨削加工中的應用的推廣,從修整機理角度出發,現有常用的修整超硬磨料砂輪的方法可分為固著磨粒磨具修整法,游離磨料修整法,特種加工修整法及新型軟彈性修整法。
固著磨粒磨具修整法又稱之為砂輪磨削修整法,即用普通磨料砂輪以一定的相對運動速度及一定的磨削深度磨削修整金剛石砂輪,它有以下缺陷。
1.由于普通磨料砂輪無論從結合劑還是磨粒本身的硬度都遠大于金剛石砂輪,所以磨削修整效率很低。
2.由于金剛石磨粒本身具有很強的切削能力及硬度,與其相碰的普通磨料磨具的磨粒不是破碎脫落就是被削平,因此修銳后的金剛石砂輪的表面容屑空間減小,切削能力減弱,并且容易堵塞,磨削力及磨削熱大量增加,影響磨削質量,磨削精度下降,表面破損增加。
3.由于砂輪磨削法修整是剛性接觸,同時普通磨料的硬度及強度也很高,因此修銳后的金剛石砂輪表面磨粒的鋒利度將受到影響,鋒利的切削刃及刀尖將磨平,這使金剛石砂輪使用時磨削力增大,使用壽命降低。
游離磨料修整法,是使用普通磨料磨粒與冷卻液和油的混合物作為修整工具對金剛石砂輪進行修整。這種方法只能用于金剛石砂輪的修銳而無法對其進行修形。此外,這種方法設備復雜,成本較高,且由于大量的游離磨料混在冷卻液中噴向砂輪表面,因此無法在磨削現場使用。
特種加工修整方法是采用特種加工方法對金剛石砂輪進行修整,目前有電解修整法和電火花修整法。電解修整法只能用于金屬結合劑的金剛石砂輪,且無法進行砂輪的整形,對磨削液要求高,而且這種磨削液對機床有腐蝕作用,這種方法會降低砂輪的使用壽命。電火花修整法只能用于金屬結合劑砂輪,對金剛石微粉砂輪的修銳效果不好。
近期出現的軟彈性修整法,采用砂帶作為磨削工具修整金剛石砂輪,由于砂帶上磨粒的強度和硬度及其粘接強度都不是很高,而金屬結合劑超硬磨料砂輪不論是結合劑還是磨料的強度和硬度都很高,遠遠高于砂帶,因此用砂帶磨削修整法來修整金屬結合劑超硬磨料砂輪成本高,效率低,而且無法對金屬結合劑超微細粒度砂輪進行修銳。
金屬結合劑超硬磨料砂輪的強度和硬度都很高,因此具有很好的形狀保持性,特別適合成形表面的精密超精密加工。同時高強度,高硬度也為其修形帶來了極大的困難,嚴重制約了金屬結合劑砂輪的廣泛應用。
本文是針對硬脆材料和復合材料等難加工材料的精密超精密磨削加工,特別是成形表面的精密加工,提供了一種金屬結合劑超硬磨料砂輪的高效快速精密復合修形法,適用于各種形狀,各種粒度,各種磨料金屬結合劑砂輪的修形,其修形效率高,精度高,成本低,具有很高的實用價值。該方法包括電火花高效快速初修形和電解磨削精密修形兩方面的內容。