關鍵詞:超硬材料制品動不平衡
一、前言
超硬材料制品動不平衡概念的提出是源于此類制品在使用過程中對加工工件所產生質量問題而提出。超硬材料制品是加工多種材料的高效高精工具,由于工具本身的動不平衡而產生的振紋,以及工件的破碎(如地板磚等)始終是困擾使用廠家的問題,解決此問題已逐步成為生產廠家和使用廠家所必須面臨的事實。目前在國際上已有生產廠家制訂出了相應的砂輪動不平衡值的企業質量標準。
二、金剛石制品產生動不平衡的原因
1、超硬材料制品是由基體與工作層而組成,其基體是鋼或鋁基體,因此加工基體的過程中,基體的內孔與外圓會產生一定程度的不同心,同時在加工兩端面時是靠二次裝夾后加工成形,故而產生了兩端面的平行度誤差。所以,超硬材料制品的基體在使用前就已經存在了動不平衡的質量問題。
2、金屬基體與工作層經過焊接、鍍附、粘接,或直接熱壓成形而制造成制品,此生產過程中由工作層與基體的結合方式和工作層本身所產生的動不平衡因素造成了制品整體的質量偏移而形成新的動不平衡。
3、基體材料本身的組織不均勻,尤其是鑄鋁基體,即便是通過精加工,也消除不掉因組織不均所造成的動不平衡。
以上三個因素是產生超硬材料制品動不平衡的根本原因。
三、動不平衡對磨削過程的影響
1、由于超硬材料制品是高精、高效磨削工具,它的使用線速度一般比較高,因此高速運轉的砂輪、磨輥在工作時就會產生一定的振動,進而產生磨削振紋,粗糙度不好。特別是在加工玻璃、陶瓷板材時會造成工件破裂,使產品的成品率大大降低,生產成本提高。
2、動不平衡磨削工具的長期使用會對高精度磨床的精度產生不良影響,造成磨削設備的帶病運轉,進而影響到設備的使用壽命。
四、解決動不平衡問題的方法
1、超硬材料制品是由工作層與基體組成,工作層在整個磨削工具中所占的質量比例較小,因此通過對基體的鉆孔處理可解決制品的動不平衡問題,依據動平衡機對制品的動平衡測試結果來確定其鉆孔方位和增減重量。
2、在選用動平衡機時,磨輥類的超硬材料制品,由于其軸向長度比較長,制品重量比較大,可選用臥式動平衡機,如鄭州磨料磨具磨削研究所提供的WR-100型臥式砂輪動平衡機可測試重量在100kg以下的磨輥類超硬材料制品的動不平衡。厚度比較小,重量比較輕的樹脂結合劑金剛石砂輪可選用立式的動平衡機,如由該所提供的LR-10型砂輪專用動平衡機,可測試10kg以下制品的動不平衡情況,該機型可方便準確地測試出砂輪動不平衡的方位與質量的增減量且體積小、安裝、操作均很方便,最小剩余不平衡量可達到0.315g·cm/kg。 五、結論與建議
1、超硬材料制品的動不平衡會引起需高速、高效、高精磨削加工工件的質量下降和硬脆薄板工件(破化磚等)的成品率降低。
2、動不平衡的質量問題可通過動平衡測試對基體進行方位增減重量處理而圓滿解決。 3、建議企業制訂超硬材料制品動不平衡值的企業質量標準。