摘要:本论文提出了一种最适宜外圆切入干式磨削的工艺方法,该方法基于为砂轮表面修整出所需结构的修整工艺。利用标准砂轮和结构砂轮分别进行外圆切入干式磨削。实验结果表明使用结构砂轮的干式磨削工艺中的磨削力、区域性磨削能和对工件的热损伤都要比使用普通砂轮的干式磨削工艺要低很多。使用结构砂轮得到的表面粗糙度虽然相对较高,但通过额外的无火花磨削处理,表面粗糙度值可以得到降低,和普通砂轮所得表面粗糙度值基本一致。
关键词:磨削,修整,砂轮结构化,CBN砂轮,干式磨削
1、引言
随着冷却液供应成本的提高和对环保型加工工艺的要求,近年来,不少研究者对干式磨削进行了研究。但由于干式磨削工艺需要额外的设备且热损伤对工件影响极大,从而导致干式磨削的经济效率低下,在实际工业生产中并无广发应用。
为实现高效无热损伤的干式磨削,需要对碎屑形成进行优化并使砂轮-工件之间的摩擦最小化。碎屑形成的优化取决于工件材料、砂轮参数和磨粒粒度等因素。优化的碎屑尺寸主要取决于有效磨粒数量。为实现有效磨粒数量的最小化,一种利用结构化砂轮的工艺方法近年来得到了研究发展。该方法基于通过在砂轮表面修整出特殊结构以此来缩小静态切削刃。结构化的接触层就会产生较低的切削力、加工能耗和热量。实验结果证明,结构化砂轮的干式磨削可以实现干式磨削工艺的优化。
2、砂轮结构的制备
图一为标准砂轮、结构砂轮进行外圆切入干式磨削的实验装置示意图。如图所示的砂轮表面结构是诸多结构中的一种,通过砂轮的整形、修锐处理获得。
图一:(a)普通砂轮,表面全部为接触层;(b)结构化砂轮,降低接触层面
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