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螺紋磨床鋼滾輪和金剛石滾輪修整砂輪的應(yīng)用分析

文章出處: 作者: 人氣:3741 發(fā)表時(shí)間:2016/11/14

      一、前言

 

      鋼滾輪和金剛石滾輪是螺紋磨床上一種新型的砂輪修整工具,用其修整砂輪具有修整效率高(一般幾秒鐘內(nèi)就可完成),重復(fù)修整精度高,大批大量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,特別是金剛石滾輪能完成其它方法(如單點(diǎn)金剛筆)無(wú)法完成的高精度復(fù)雜型面的修整等優(yōu)點(diǎn),因此,在螺紋磨床等磨床上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

 

      二、兩種滾輪修整砂輪的比較

 

      1、修整方法的比較

 

      兩種滾輪都可以安裝在手動(dòng)進(jìn)給、液壓自動(dòng)進(jìn)給或數(shù)控自動(dòng)進(jìn)給的砂輪修整器上進(jìn)給砂輪的修整。鋼滾輪在沒(méi)有滾壓裝置時(shí),可把滾輪放在頭、尾架之間,由頭架驅(qū)動(dòng)滾輪作為主動(dòng)輪再帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)滾壓,實(shí)現(xiàn)砂輪的修整,但滾壓效果差,使用不方便。鋼滾輪一般用于多線磨削時(shí)砂輪的修整,主要用于絲錐磨削和螺紋長(zhǎng)度短的三角螺紋磨削。每種螺距和牙型的工件必須配備不同的鋼滾輪。為了保證滾壓多線砂輪的精度,有時(shí)每種螺距還必須備有粗、精兩種鋼滾輪。金剛石滾輪一般用于單線或多線磨削時(shí)砂輪的修整,可用于各種螺紋的成形磨削。

 

      鋼滾輪修整砂輪是機(jī)床的砂輪電機(jī)通過(guò)減速裝置,帶動(dòng)砂輪主軸,以72r/min的低速旋轉(zhuǎn),由于摩擦作用帶動(dòng)在修整器上的鋼滾輪旋轉(zhuǎn),二者的旋轉(zhuǎn)方向是相反的,在滾壓時(shí)通過(guò)修整器的進(jìn)給手輪,使?jié)L壓輪與砂輪之間的擠壓力加大,當(dāng)此力超過(guò)砂輪結(jié)合劑的結(jié)合能力時(shí),磨粒被碎裂而掉下來(lái)。鋼滾輪連續(xù)不斷地?cái)D壓砂輪,直到砂輪齒形達(dá)到要求。

 

      金剛石滾輪修整砂輪是機(jī)床的砂輪電機(jī)帶動(dòng)砂輪主軸以正常的工作轉(zhuǎn)速(砂輪線速度一般為35米/秒)旋轉(zhuǎn),金剛石滾輪由電主軸或電機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)其高速旋轉(zhuǎn),二者的旋轉(zhuǎn)方向一般情況相反。在滾壓時(shí)通過(guò)修整器上的自動(dòng)進(jìn)給裝置實(shí)現(xiàn)砂輪的修整。

 

      2、修整參數(shù)的比較

 

      鋼滾輪修整砂輪時(shí)砂輪轉(zhuǎn)速72r/min,滾輪自身不轉(zhuǎn),由砂輪帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。粗修時(shí),進(jìn)給量為0.03~0.04mm;滾輪齒深2/3時(shí),應(yīng)改小進(jìn)給量,為0.01~0.02mm。滾壓到接近全齒深時(shí),應(yīng)停止粗修。精修時(shí)進(jìn)給量為0.005~0.01mm;當(dāng)滾壓好全齒深后,為了達(dá)到較高的精度,可停止進(jìn)給,讓砂輪精滾壓數(shù)圈后再停止砂輪,退回鋼滾輪。

 

      金剛石滾輪修整參數(shù)包括:

 

      1)修整數(shù)比q:滾輪與砂輪接觸點(diǎn)的線速度之比。兩者在接觸點(diǎn)線速度方向相同時(shí),q為正值,稱為順修,反之,q為負(fù)值,稱為逆修。

 

      2)修整進(jìn)給量ar:砂輪每轉(zhuǎn)時(shí)滾輪的徑向進(jìn)給量,單位為μm/r。

 

      3)光修轉(zhuǎn)數(shù)nr:滾輪停止徑向進(jìn)給時(shí),砂輪轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù),單位為r。

 

      一般情況上,以上工藝參數(shù)對(duì)砂輪鋒利性的影響有以下規(guī)律:nr增加會(huì)使砂輪鋒利性下降;ar增加會(huì)改善砂輪的鋒利性;q值的增大,砂輪的鋒利性增強(qiáng)。其原因是:金剛石滾輪修整砂輪是磨削和擠壓破碎原理。磨削作用使磨粒頂端變平坦,砂輪表面鋒利性下降;擠壓破碎作用不僅使磨粒尖銳,而且會(huì)使磨粗前角變大,所以砂輪表面鋒利性變好。q = 1時(shí),滾動(dòng)與砂輪純滾動(dòng),為純擠壓破碎修整,故q = 0.99時(shí),砂輪的鋒利性最好。當(dāng)q = 0.5和q = -0.5(逆修)時(shí),其修整磨削作用占主導(dǎo)地位,且前者大于反者,故q = 0.5時(shí),砂輪的鋒利性較差,而q = -0.5時(shí)砂輪鋒利性最差。當(dāng)q = 0時(shí),滾輪幾乎不動(dòng),相當(dāng)于車(chē)削修整;故q = 0.01時(shí),砂輪的鋒利性反而略高于q = 0.5時(shí)的情況。生產(chǎn)中經(jīng)常采用的金剛石筆修整砂輪是屬車(chē)削原理。而采用金剛石滾輪修整砂輪一般應(yīng)充分發(fā)揮其磨削和擠壓破碎作用。所以,禁止用q = 0的速比,另外,q = 0的速比將嚴(yán)重?fù)p壞滾輪的精度 。

 

      在應(yīng)用金剛石滾輪修整砂輪時(shí),若希望砂輪能獲得強(qiáng)的磨削能力宜選用q = 0.7~0.9之間的修整速比,較大的修整進(jìn)給量ar = 20~30μm/r和光修轉(zhuǎn)速nr = 0的參數(shù);若希望砂輪能磨削出較低工件表面粗糙度,則可選用q = 0.2~0.6之間的修整速比,較小的修整進(jìn)給量是ar = 10~20μm/r和適當(dāng)?shù)墓庑揶D(zhuǎn)數(shù)。一般不采用逆修,因?yàn)槟嫘迺r(shí)金剛石滾輪磨損很快,精度也嚴(yán)重受損。

 

      3、滾輪材料的比較

 

      鋼滾輪一般選用淬硬合金鋼制造。選用的材料有CrWMn和9Mn2V合金鋼,也可選用W18Cr4V高速鋼。

 

      金剛石滾輪一般其體材料選用40Cr制造。輪槽表面為金剛石鍍層。

 

      4、兩種滾輪修整時(shí)間、壽命的比較

 

      項(xiàng)        目 鋼滾輪 金剛石滾輪

 

      修整滾輪的壽命滾輪的寬度一次修整工作次數(shù)重新修磨的次數(shù)修整工作總次數(shù)一個(gè)滾輪所能加工的工件總數(shù)              修整時(shí)間理論上的修整時(shí)間第一個(gè)工件磨削后的校正每次修整所需的非生產(chǎn)時(shí)間每個(gè)工件所需的非生產(chǎn)時(shí)間 2倍砂輪寬度20501000100002分鐘1分鐘3分鐘0.3分鐘 一倍砂輪寬度75000—750001500003秒—0.05分鐘0.025分鐘

 

      三、滾輪修整時(shí)注意事項(xiàng)

 

      1)開(kāi)始滾壓時(shí),首先將滾輪切入砂輪,然后啟動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)。滾壓完畢后,先停止砂輪,再退回滾輪。(注:金剛石滾輪修整時(shí)可同時(shí)啟動(dòng)砂輪和滾輪)

 

      2)滾壓時(shí)滾輪的進(jìn)給量不宜過(guò)大,避免砂輪梳齒整圈剝落。

 

      3)必須使用大量的冷卻油沖洗砂輪,使?jié)L壓下來(lái)的磨粒不會(huì)附在滾輪和砂輪表面。

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