[發(fā)明專利]一種端面全跳動(dòng)優(yōu)于2μm的青銅金剛石砂輪盤精密修整方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710802145.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN107457703B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗文俊;吳立強(qiáng);崔志鵬;孫濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B53/06
• 分類號(hào): B24B53/06
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種端面全跳動(dòng)優(yōu)于2μm的青銅金剛石砂輪盤精密修整方法，屬于高精度金剛石刀具制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法主要步驟包括：青銅金剛石砂輪盤面的粗磨、青銅金剛石砂輪盤的初步動(dòng)平衡、青銅金剛石砂輪盤面的粗修整、青銅金剛石砂輪盤的精密動(dòng)平衡和盤面精修整。通過金剛石砂輪盤面精修整工藝，詳細(xì)分析了主軸轉(zhuǎn)速、修整壓力、單次進(jìn)給修整深度以及主軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率等精修整工藝參數(shù)對(duì)青銅金剛石砂輪盤端面全跳動(dòng)的影響規(guī)律，并優(yōu)選出了精修整工藝參數(shù)。采用本發(fā)明的方法所得的青銅金剛石砂輪盤面精度很高，端面全跳動(dòng)優(yōu)于2μm，推動(dòng)了青銅金剛石砂輪盤精密修整技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)青銅金剛石砂輪盤精密修整的方法，屬于高精度金剛石刀具制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著核能、激光、天文望遠(yuǎn)鏡等尖端技術(shù)的發(fā)展，超精密加工技術(shù)的作用越來越重要，已成為一個(gè)國(guó)家制造業(yè)最高水平的標(biāo)志。在超精密切削加工中，精密高性能機(jī)床和極穩(wěn)定加工環(huán)境必不可少，高精度刀具也至關(guān)重要。目前，傳統(tǒng)的機(jī)械刃磨方法依然是高精度金剛石刀具制造的主要方法。在金剛石刀具的機(jī)械刃磨工藝中，與金剛石刀具直接作用的就是砂輪盤。高速旋轉(zhuǎn)的砂輪盤表面不平度會(huì)影響刀具與砂輪盤面的微觀接觸狀態(tài)，改變刀具在研磨中的動(dòng)態(tài)研磨深度，產(chǎn)生刀具與砂輪盤面之間的振動(dòng)，形成盤面磨粒對(duì)刀具的微觀沖擊，從而直接影響到所刃磨出的金剛石刀具的質(zhì)量。因此，為了保證砂輪盤的盤面精度，提高金剛石刀具的研磨質(zhì)量，研究砂輪盤面的精密修整技術(shù)具有良好實(shí)用價(jià)值。

金屬結(jié)合劑金剛石砂輪采用金剛石磨粒與金屬粉末燒結(jié)而成，鑲嵌在結(jié)合劑中的金剛石磨粒保留了高硬度、耐磨損的特點(diǎn)，因此對(duì)金剛石砂輪的修整比較困難。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在金剛石砂輪等超硬磨料的修整技術(shù)領(lǐng)域做了許多研究工作，開發(fā)出了一些有效的工藝方法。

金剛石車削法是傳統(tǒng)的常用砂輪修整方法。車削法修整過程類似于車床上車削方法，金剛石修整工具以一定的修整深度和進(jìn)給速度修整砂輪工作表面，使砂輪工作面達(dá)到要求的精度。車削法包括單點(diǎn)金剛石筆修整和多點(diǎn)金剛石筆修整，其修整成本低，修整精度高。

磨削修整法是采用碳化硅砂輪以磨削的方式來修整金剛石砂輪的方法。在修整中，其修整效率低，碳化硅砂輪磨損很快。日本學(xué)者莊司克雄提出了一種利用杯形綠碳化硅砂輪修整金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的方法，修整時(shí)從修整砂輪上脫落的綠碳化硅磨粒能夠去除金剛石磨粒周圍的金屬結(jié)合劑，在對(duì)金剛石砂輪整形的過程中，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)其修銳。這種修整方法的修整精度較低。

滾壓修整法是采用滾壓修整輪和旋轉(zhuǎn)的被修整的金剛石砂輪直接接觸，金剛石砂輪帶動(dòng)滾壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用兩者之間的滾壓作用和相對(duì)摩擦作用來進(jìn)行修整。滾壓輪可以是普通砂輪、硬質(zhì)合金滾輪或者淬火鋼滾輪。這種方法簡(jiǎn)單，但修整能力差，修整精度低。

在線電解修整法是1985年由日本學(xué)者發(fā)展起來的一種砂輪修整技術(shù)。該技術(shù)發(fā)展初期主要針對(duì)陶瓷材料磨削工藝，對(duì)金屬結(jié)合劑金剛石砂輪進(jìn)行在線修整，發(fā)現(xiàn)對(duì)于磨削硬脆材料，這種修整方法效果較好。這種方法是以金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪做陽極，通過電解方法使砂輪磨粒露出，形成鋒利切削刃與容屑空間以實(shí)現(xiàn)對(duì)砂輪的修整，修整效率高，但修整設(shè)備復(fù)雜。

激光修整法是采用一定強(qiáng)度激光照射金剛石砂輪表面，通過調(diào)節(jié)激光功率密度，使其既高于結(jié)合劑去除閾值，又高于金剛石顆粒去除閾值，就可以同時(shí)去除金剛石磨粒和其結(jié)合劑，從而實(shí)現(xiàn)砂輪的整形和修銳。這種方法修整效率高，可以修整復(fù)雜型面，但修整精度不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為滿足高精度金剛石刀具機(jī)械刃磨技術(shù)對(duì)精密金剛石砂輪盤的需求，提出一種端面全跳動(dòng)優(yōu)于2μm的青銅金剛石砂輪盤精密修整方法。