金剛石滾輪在CBN砂輪修整中的應用
1 .金剛石滾輪的特點及應用
金剛石滾輪是一種新發(fā)展起來的修整工具,它與單顆粒金剛石筆修整砂輪相比, 在進行非直線修整時其修整時間要短得多, 且易修整出各種復雜的成形表面。金鋼石滾輪修整砂輪的方法分為切入式滾輪修整和擺式滾輪修整, 因切入式修整器結構比擺式修整器簡單, 故在實際生產中應用較多一些。切入式滾輪修整中,與外圓切入磨削工件相似,滾輪由電機驅動旋轉,相對砂輪做切入運動,從而進行砂輪修整。表征滾輪切入式修整的主要參數有:修整速比qd 、修整進給量及光修轉數。下面介紹切入式金剛石滾輪修整器在HSQB885. 4 溝道磨削中的應用。
HSQB885. 4 為大型四點接觸球軸承,其溝形成桃形溝道(如圖1 所示) , 利用現有的TM1 500落地磨床替代立式磨床磨削其溝道, 并設計TM1 500 金剛石滾輪修整器。該修整器主要工作原理如圖2 所示。
支架固裝于機床床身前部, 底座安裝在支架上, 并能在縱、橫兩個方向進行調節(jié),滾輪軸為套筒式主軸,采用兩套角接觸球軸承構成的二支承軸系結構, 主軸的傳動采用多楔帶傳動,平穩(wěn)、可靠。驅動電機為輕型鋁殼無線調速電機,采用無級調速電機是為了保證滾輪與砂輪之間線速度之比值qd 保持在一定的范圍內。因為隨著砂輪的消耗,其線速度降低,這時就需要適當調低滾輪的轉速,從而獲得最佳修整效果。將修整的切入進給改為砂輪進給,修整時滾輪不動,利用原機床砂輪進給的手搖機構, 手動進給來實現修整的切入運動。圖2 為磨削外溝時滾輪與砂輪位置示意圖, 如磨削內溝可將滾輪調至工件正對面(圖3) ,這樣修整時更方便。
還可以采用砂輪不動, 滾輪進給的方式進行修整, 這時修整器的結構較復雜, 即采用直線導軌、滾珠絲杠、步進電機等,可將滾輪修整動作設計成簡易數控系統, 其動作程序設計為:快進(不能碰上砂輪) →慢進(按需要的切入速度進給) →光修→退出。
2. 注意事項
由于金剛石滾輪成形修整法具有修整時間短、能修整出各種復雜型面、型面精度保持好、修整操作方便等特點, 其使用效果已逐漸得到人們的認可, 在生產中也得到了越來越廣泛的應用。但在滾輪的設計、制造與使用中應注意如下幾點:
(1) 金剛石的粒度較被修整砂輪的粒度應粗一號,還要選擇金剛石顆粒尺寸接近一致,顆粒形狀近似球形,常用粒度為36 # ～100 # 。
(2) 通常采用滾輪與砂輪接觸點處線速度方向同向、滾輪線速度與砂輪線速度之比( qd 值) 取+ 0. 3～ + 0. 7 較好,不得超過+ 1;修整時滾輪切入量以砂輪每轉切入0. 5～1 μm 為宜,每次修整砂輪的總量應為0. 02～0. 04 mm;光修時間盡量壓縮。
(3) 金剛石滾輪的制造誤差應小于工件公差的1/ 2 左右,滾輪孔與安裝軸承的配合間隙為2～4 μm。
(4) 可采用天然或人造金剛石,人造金剛石必須采用高強度等級鉆石,如磨鋼專用金剛石SCD或高強度金剛石SMD。
(5) 滾輪制造時,一般精度的滾輪可用外鍍法和燒結法,高精度和復雜型面滾輪應用內鍍法制造,同時進行磨削修整。
(6) 金剛石滾輪修整砂輪時必須遵守快進(不能碰上砂輪) →慢進(按需要的切入速度進給) →光修→退出的動作程序,不得錯步,否則滾輪壽命難以保證。
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