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整形・修整

整形和修整

整形・修整

整形和修整是熟练运用磨削工具所不可或缺的作业。整形是指去除所安装的砂轮使用表面的偏差,将其加工成与工件的形状相适应的指定形状的作业。修整是指对整形后的磨粒突出量进行调整,从而在钝化的磨粒上形成切削刃的作业。
采用适合磨削工具的整形、修整方法,选择与工件的加工精度(尺寸精度、形状精度、加工面粗糙度等)和加工效率相符合的修整条件非常重要。

各个磨削工具的修整器适用表

T:整形,D:修整,◎:使用,○可以使用,△:偶尔使用

修整器种类 金刚石砂轮 CBN砂轮 普通砂轮
陶瓷结合剂 树脂 金属 电镀 陶瓷结合剂 树脂 金属 电镀
T D T D T D T D T D T D T D T D D
单颗粒                            
多颗粒                          
嵌金刚石                      
杯状滚轮                          
滚轮            
陶瓷结合剂金刚石砂轮                      
树脂金刚石砂轮                            
金属金刚石砂轮                      
电镀金刚石砂轮                          
金刚石轧辊                          
金刚石块                        
砂轮块磨削                  
砂轮制动控制          
砂轮卷驱动型                  
砂轮修整棒推动                    
软钢磨削                      
金属磨碎                          
金属丝刷                              
滚碎机                        
磨粒研磨          
磨粒喷射                      
磨粒淤渣注入                        
电线电极放电加工                          
电解加工                              

修整器种类

单颗粒型

单颗粒修整器
单颗粒修整器

将一颗天然金刚石原状嵌入,价格低廉,砂轮表面操纵比较容易,广泛用于从一般磨削到精密磨削的多种加工。

顶点修整器(角锥形、圆锥形)
顶点修整器(角锥形、圆锥形)

将金刚石的顶端研磨成圆锥形(30°~120°)和四角锥形(55°~110°),并安装到刀柄上。用于精密磨削、内面磨削和成形磨削。

成形修整器
成形修整器

金刚石顶端被研磨成25°~70°、R0.1~0.5的屋顶状、楔形。
用于将砂轮加工成所需形状的精密成形磨削、斜面磨削、分段磨削用砂轮。

莱斯豪尔型修整器
莱斯豪尔型修整器

金刚石被研磨成扁平状并与刀柄平行。
用于齿轮磨削用砂轮的成形。
(名称由来:由于在莱斯豪尔公司生产的磨床中使用。)

多颗粒型

多颗粒修整器
多颗粒修整器

与稍小磨粒同等大小的金刚石在以轴心为中心的圆周线上/或直线上被排列成1层到3层左右,每层排列2~5个。
用于无心磨削等工序中使用的大型砂轮。

针式修整器
针式修整器

几个针状(米粒状)的金刚石在直线上被排列成1层~3层。
用于斜面磨削、无心磨削等工序中使用的砂轮。

嵌金刚滚轮
嵌金刚滚轮

将#50~#400的金刚石磨粒嵌入结合剂中。
用于精密磨削用砂轮。也可用于CBN砂轮的整形,但使用之后需要进行修整。

多颗粒GRID修整器
多颗粒GRID修整器

将#16~#30的金刚石磨粒嵌入结合剂中。
用于无心磨削和外圆、平面磨削工序中使用的大型砂轮。

单颗粒修整器的使用方法

安装

单颗粒修整器的使用方法

安装方向应与磨削砂轮的旋转方向和修整器的进给方向各自成10~15°夹角,并应当对准修整器的顶端进行安装。

单颗粒修整器的使用方法

修整器的进给速度、切入量、安装角度对加工面粗糙度的影响如图所示。安装角度越大,加工面粗糙度越小。

进给速度

进给速度加快时,切削刃之间的间隔变大,砂轮的切削锋利度变好,但加工精度随之变差。相反,速度减慢时,加工精度变好,但容易发生切屑堵塞,从而导致砂轮的切削锋利度变差。因此,修整器的进给速度以修整器通过一粒磨粒内部2~3次为标准,可根据以下公式进行计算。

进给速度

F=(d×N)/2.5

F:修整器进给速度(mm/min.)
d:磨粒的平均粒径(mm)
N:砂轮转速(1/min.)

粒度 F46 F54 F60 F80 F100 F120 F150 
平均粒径 0.4 0.3 0.25 0.18

0.13

0.10 0.07

切入量和总切入量

●尽管切入量给磨削性能造成的影响并没有进给速度造成的影响大,但磨粒的破碎状态会发生改变,因此关系到加工面粗糙度。
精密磨削中为了让磨粒形成微小破碎,采用半径为5μm左右的微小切入量。一般磨削中为了让磨粒形成适度破碎,采用半径为10~30μm左右的切入量。粗磨中则采用半径为40μm左右的切入量,结合桥也被局部破坏,磨粒间隔扩大,从而可以获得较大的切削量。

●另一方面,总切入量根据磨粒的损耗和切屑堵塞程度情况会发生变化。总切入量不足,性能无法恢复;总切入量过多,则导致磨粒的突出量不足。
一般磨粒以粒径的10~30%为标准,但建议对指定性能(加工面粗糙度、修整间隔等)的恢复情况进行确认。

金刚石的大小

金刚石的大小根据砂轮的外径、厚度、磨粒的种类、粒度、结合剂、硬度等进行选择。

金刚石的大小 矢印
磨粒的种类 A WA SA CX GC
粒度 细粒 矢印 粗粒
结合剂 V 矢印 B
硬度 矢印
切入量 矢印

由修整引起的故障及对策

如果修整出现问题,会直接导致磨削故障。为了充分发挥使用砂轮的性能,进行正确的修整非常重要。
以下是关于磨削状态不佳时对应的修整作业的检查项目。

现象 对策
加工面上有不规律振纹 ・更换顶端变平的修整器
・检查修整器的安装是否松动
・检查修整器的刀柄是否过度突出
加工面划痕 ・检查金刚石是否破裂
・检查修整器的安装(角度、固定)
・减小修整器的进给量和切入口
・修整的最后进行多次零切割
・修整务必从砂轮端开始
・在砂轮端面加上R面
加工面上有进刀痕迹 ・减小修整器的进给量和切入口
加工面上有不规则的裂痕 ・更换顶端变平的修整器
・清除修整后砂轮表面留下的游离磨粒
砂轮磨损大 ・减小修整器切入口,增大修整器进给量
砂轮出现切屑堵塞 ・更换顶端变平的修整器
・增大修整器的进给量
・清理修整后的砂轮表面
工件圆度不佳 ・检查砂轮使用面是否磨粒钝化或切屑堵塞
・统一修整位置和磨削位置
工件的锥度 ・统一修整位置和磨削位置
工件的烧伤、破裂 ・增大修整器的进给量
・增加修整量(总切入量)