关键词:超硬材料制品动不平衡
一、前言
超硬材料制品动不平衡概念的提出是源于此类制品在使用过程中对加工工件所产生质量问题而提出。超硬材料制品是加工多种材料的高效高精工具,由于工具本身的动不平衡而产生的振纹,以及工件的破碎(如地板砖等)始终是困扰使用厂家的问题,解决此问题已逐步成为生产厂家和使用厂家所必须面临的事实。目前在国际上已有生产厂家制订出了相应的砂轮动不平衡值的企业质量标准。
二、金刚石制品产生动不平衡的原因
1、超硬材料制品是由基体与工作层而组成,其基体是钢或铝基体,因此加工基体的过程中,基体的内孔与外圆会产生一定程度的不同心,同时在加工两端面时是靠二次装夹后加工成形,故而产生了两端面的平行度误差。所以,超硬材料制品的基体在使用前就已经存在了动不平衡的质量问题。
2、金属基体与工作层经过焊接、镀附、粘接,或直接热压成形而制造成制品,此生产过程中由工作层与基体的结合方式和工作层本身所产生的动不平衡因素造成了制品整体的质量偏移而形成新的动不平衡。
3、基体材料本身的组织不均匀,尤其是铸铝基体,即便是通过精加工,也消除不掉因组织不均所造成的动不平衡。
以上三个因素是产生超硬材料制品动不平衡的根本原因。
三、动不平衡对磨削过程的影响
1、由于超硬材料制品是高精、高效磨削工具,它的使用线速度一般比较高,因此高速运转的砂轮、磨辊在工作时就会产生一定的振动,进而产生磨削振纹,粗糙度不好。特别是在加工玻璃、陶瓷板材时会造成工件破裂,使产品的成品率大大降低,生产成本提高。
2、动不平衡磨削工具的长期使用会对高精度磨床的精度产生不良影响,造成磨削设备的带病运转,进而影响到设备的使用寿命。
四、解决动不平衡问题的方法
1、超硬材料制品是由工作层与基体组成,工作层在整个磨削工具中所占的质量比例较小,因此通过对基体的钻孔处理可解决制品的动不平衡问题,依据动平衡机对制品的动平衡测试结果来确定其钻孔方位和增减重量。
2、在选用动平衡机时,磨辊类的超硬材料制品,由于其轴向长度比较长,制品重量比较大,可选用卧式动平衡机,如郑州磨料磨具磨削研究所提供的WR-100型卧式砂轮动平衡机可测试重量在100kg以下的磨辊类超硬材料制品的动不平衡。厚度比较小,重量比较轻的树脂结合剂金刚石砂轮可选用立式的动平衡机,如由该所提供的LR-10型砂轮专用动平衡机,可测试10kg以下制品的动不平衡情况,该机型可方便准确地测试出砂轮动不平衡的方位与质量的增减量且体积小、安装、操作均很方便,最小剩余不平衡量可达到0.315g·cm/kg。 五、结论与建议
1、超硬材料制品的动不平衡会引起需高速、高效、高精磨削加工工件的质量下降和硬脆薄板工件(破化砖等)的成品率降低。
2、动不平衡的质量问题可通过动平衡测试对基体进行方位增减重量处理而圆满解决。 3、建议企业制订超硬材料制品动不平衡值的企业质量标准。