金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面对砂轮的自锐效应.pdfVIP

维普资讯 第 37卷第 2期 机 械 工 程 学 报 v0．【37№．2 2001年 2月 CHINESEJOURNALOFMECHANICAL ENGINEERING Feb． 2001 金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮端面磨削 沟槽底面时砂轮的 自锐效应 阎秋生 庄司克雄 田中宪司 (广东省汕头大学机电系 汕头 515063) (日本东北太学) 摘要 金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮端面磨削沟槽底面时，砂轮磨削力不随砂轮累积磨削行程 的增加而增大 ， 已加工表面粗糙度R 稳定在4 以下，处于持续稳定的正常磨削状态。这缘于磨削过程中CBN砂轮的 自锐 (Self—dreming)效应，即在砂轮磨削的同时砂轮结合剂被连续地去腺 (CBN磨粒裸露体积增大)．磨钝磨粒发生龟 裂、破碎和脱落，不断产生新的磨粒切削刃，CBN磨粒切削刃密度保持动态稳定，砂轮维持在锋利状态。CBN砂轮 自锐效应产生的机理是磨屑与冷却液形成的混合流体对砂轮结台剂产生冲击、冲刷和刻划作用产生了去除砂轮结 舍剂和梳理磨粒的效果。 叙词 ： CBN砂轮轴 杯形砂轮 端面磨削 自锐 磨削力 中围分类号 ： TG743 TH115 0 前言 1 试验装置及试验方法 近来 ，需要对 曲线形状深窄沟槽进行精密加工 试验装置由卧轴平面磨床用油雾空气式高频主 的零件在迅速增加，如涡旋式压缩机的涡旋轮等，目 轴(最高转速 80kr／min，输出功率 2．8kW)改装而 前这些零件的深槽加工一般都是采用指状铣刀切削 成，使用直径 8mm 的小直径砂轮时最大线速度可 加工沟槽。但随着这类零件使用材料的高强度和高 达 33．5m／s。选择 CBN砂轮 的磨料粒度为#200， 硬度化产生了切削刀具急剧磨损、加工精度不稳定 杯形小直径 CBN砂轮的结构如图1所示。 等问题 ，对沟槽进行磨 削加工是解决这些问题的有 效方法。本研究采用带轴的小直径 CBN砂轮进行 沟槽磨削加工 ，以曲线形状沟槽 的精密加工为 目的， 试验分析小直径 CBN砂轮的磨削性能。文献 [1]使 用小直径 CBN砂轮的圆周面以深槽侧面精密磨削 为对象，进行 了小直径 CBN砂轮平面磨削的研究， 围 1 杯形小直径 CBN砂轮结构 取得了良好的加工效果。本文以沟槽底面的端面磨 1．砂轮工作面 2．CBN磨粒 3．砂轮轴基伴 削为对象，分析小直径 CBN砂轮的端面磨削特 冷却液使用以化学无机盐类为主要成分的水溶 性 。 性稀释液，采用机床主轴贯通式轴心供给方式，供给 端面磨削时，为了保证磨粒切削点达到一定 的 压力0．3MPa，流量6L／mill，工件材料为改性铸铁， 磨削速度 ，砂轮需要采用杯形结构。杯形砂轮端面 试验系统构成如 图2所示。试验参数列于表 1，即 磨削时由于磨粒磨削长度太，磨屑容易堵塞砂轮表 砂轮速度 ，工件进给速度 E和砂轮吃刀深度 n 面，尤其对于杯形小直径 CBN砂轮端面磨削沟槽底 一 定，切人式磨削，每一次磨削长度为 105mrn。试 面时，由于磨屑排除受到沟槽侧面约束，这一倾 向更 验中作为砂轮的基本特性 ，首先分析 了与加工表面