淺談：陶瓷金剛石砂輪在硬質合金頂錘磨削加工

人氣：75發表時間：2018-12-11【大中小】

    硬質合金頂錘的深加工，尤其是大尺寸頂錘的加工，一直是行業生產的瓶頸。以往硬質合金材料的加工，一般采用樹脂金剛石砂輪或電鍍金剛石砂輪，但磨削效果不盡人意，磨削出來的硬質合金頂錘使用壽命短。
    為此，安泰科技股份有限公司等相關專家學者從硬質合金的磨削工藝出發，對比研究樹脂金剛石砂輪和陶瓷金剛石砂輪在硬質合金頂錘磨削加工中的應用，分析金剛石粒度、濃度及磨削工藝對硬質合金頂錘質量的影響。
    頂錘磨削加工工藝過程：頂錘毛坯→粗精磨頂錘錐度外圓→粗精磨頂錘頂面→粗精磨頂錘4個大斜面→粗精磨頂錘4個小斜面→粗精磨頂錘底圓面。
    從實驗結果分析：硬質合金頂錘平面加工分別使用樹脂金剛石砂輪和陶瓷金剛石砂輪，并對比不同金剛石砂輪的磨削質量。采用樹脂結合劑金剛石砂輪磨削時效率相對較低，進給量加大后頂錘表面發熱明顯，容易產生加工熱應力和表面微裂紋，從而導致頂錘質量下降。而陶瓷結合劑金剛石砂輪由于有氣孔，加工時散熱效果明顯要好于樹脂金剛石砂輪，不僅能避免頂錘加工產生的熱應力和微裂紋，而且還能提高加工效率。但陶瓷金剛石砂輪沒有拋光效果，加工的頂錘表面光亮度不及樹脂金剛石砂輪。實驗通過調節陶瓷金剛石砂輪的粗細粒度或進給速度，也可以較好的提高硬質合金頂錘表面的光潔度，且其表面粗糙度隨切深的變化規律比較一致，都隨砂輪切深的增加，合金表面粗糙度逐漸趨于穩定。
    因采用樹脂砂輪磨削頂錘外圓時磨削效率低，且磨削后頂錘外圓表面溫度偏高，容易對頂錘表面造成燒傷。為了提高加工效率，采用不同粒度和濃度的陶瓷金剛石砂輪磨削頂錘外圓表面。通過實驗發現，采用樹脂金剛石砂輪磨削頂錘外圓評價60min才能完成一個頂錘外圓，而陶瓷金剛石砂輪只用40min，加工效率提高了50%。當陶瓷金剛石砂輪粒度代號為170/200、濃度為200%，陶瓷金剛石砂輪的性價比最高。
    通過陶瓷金剛石砂輪和樹脂金剛石砂輪磨削硬質合金頂錘的對比實驗，可以得出如下結論：
    1、平面磨削過程中，采用陶瓷金剛石砂輪加工硬質合金頂錘，獲得相對較小表面粗糙度的方法有2種：一是粗粒度的金剛石砂輪加工時降低其進給速度；二是使用細粒度的金剛石砂輪。
    2、外圓磨削中，選擇粒度代號170/200金剛石砂輪能夠兼顧質量和效率；金剛石濃度為200%時，陶瓷金剛石砂輪的性價比最高。
    3、采用陶瓷金剛石砂輪加工硬質合金頂錘，加工效率大幅提升，加工中表面發熱量較少，能最大程度減少頂錘表面產生的微裂紋并降低其應力。

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