CN110181404B - 一种超硬砂轮精密修整方法 - Google Patents

Abstract

一种超硬砂轮精密修整方法，包括以下步骤：准备工作、分析处理、微量修整、质量评价、停机；该超硬砂轮精密修整方法，制定了单层磨粒砂轮精密修整步骤，区分了砂轮的应用范围、量化了精密修整与砂轮磨料粒度之关系；采用本发明不仅提高了单层超硬砂轮的成品率，提高了砂轮形位精度，而且修整成本低、操作实用、高效，是一项值得大力推广的超硬砂轮分拣及精密修整方法。

Description

一种超硬砂轮精密修整方法

技术领域

本发明属于砂轮制造与磨削应用技术领域，特别涉及一种超硬砂轮精密修整方法。

背景技术

电镀砂轮和钎焊砂轮具有制作工艺简单，结合剂把持力大、磨粒出露高、容屑空间大、磨削性能好、使用寿命长等一系列优点。此类砂轮磨削工作层通常只有单层磨粒，既体现了结合剂的高强度，又发挥了超硬磨料（金刚石、CBN）的优势，特别适合于高速、高效、强力磨削和成型磨削。但是，由于其制造工艺的原因，砂轮表面磨粒凹凸不平、等高性差，难以达到精密磨削要求，目前主要用于粗磨加工。

修整是获得砂轮表面磨削性能和正确几何形状的加工，为了实现此类砂轮的精密磨削，砂轮必须进行修整。然而，关于单层磨粒砂轮的修整，目前没有可行的实用修整技术或修整工艺，并且相关的砂轮修整文献也主要侧重于修整机理、原理、方法，无法支撑此类超硬砂轮的进一步拓展与应用。

中国发明专利“一种砂轮精密修整自动对刀方法及装置”(公开号：CN106041740B)公开了一种砂轮精密修整自动对刀方法及装置，砂轮精密修整自动对刀方法包括以下步骤：步骤一，用传感器采集待修整砂轮的表面上各点相对于传感器零点的高度，以确定待修整砂轮表面上的最高点；步骤二，将待修整砂轮的最高点转动到在进给方向与修整器相对的位置；步骤三，沿进给方向移动待修整砂轮，直至待修整砂轮的最高点与修整器在进给方向轴上的距离为零，并以此位置为进刀起点；该发明实际上是直接以待修整砂轮的最高点为基点进行整个待修整砂轮的对刀，是一种对刀方式，提高了待修整砂轮对刀的精度，但并没有涉及砂轮的修整方法。

中国发明专利“大磨粒金刚石砂轮修整装置及方法”(公开号：CN102785167B)公开了一种大磨粒金刚石砂轮修整装置及方法，它涉及一种砂轮修整装置及方法，以解决由于大磨粒金刚石砂轮径向回转误差较大而不能直接用于精密磨削，必须更换细磨粒砂轮来实现后续精密磨削的问题，它包括两个圆盘、两套夹具、两个联轴器、两套减速器和两台电机，位于砂轮的轴线的两侧分别设置有一个圆盘，圆盘的轴线与砂轮的轴线相垂直，且圆盘的端面与砂轮的磨削面接触，每个圆盘安装在一个夹具上，每个夹具与一个联轴器连接，每个联轴器与一个减速器的输出端连接，每个减速器的输入端与一个电机的输出端连接；方法步骤为：一、安装；二、检测大磨粒金刚石砂轮的径向回转误差，达到要求后修整完成；然而该发明用于大磨粒金刚石砂轮的精密修整，并不适用于本申请单层磨粒超硬砂轮精密修整。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种超硬砂轮精密修整方法，对单层超硬磨料砂轮进行高效、精密、实用修整。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种超硬砂轮精密修整方法，包括以下步骤：

1）准备工作：

收集待修整超硬砂轮的相关信息，包括磨料、粒度，并依据国标GB/T6406—1996查找砂轮粒度所对应的磨粒最大尺寸D；

根据砂轮磨削加工应用需求，设定砂轮预期径向跳动目标值A；

将待修整超硬砂轮安装到相应的磨床上，用位移传感器采集砂轮表面圆度曲线。

2）分析处理：

对步骤1）获得的砂轮表面圆度曲线进行去噪、平滑处理，提取砂轮初始径向跳动值Y1；

若初始径向跳动值Y1＞D*40%，则直接淘汰；

若初始径向跳动值Y1≤D*40%，则先调整砂轮偏心，随后再进行二次测量砂轮表面圆度曲线，并提取砂轮二次径向跳动值Y2；

若二次径向跳动值Y2＞D*20%，则砂轮不用进行修整即可直接用于粗磨削使用；若二次径向跳动值Y2≤D*20%，则进入步骤3）。

3）微量修整：

依据待修整超硬砂轮，选用合适的修整工具，且总修整量在[Y2-A、Y2]之间选取，每次进给量为1~5μm，并依次减小。

4）质量评价：

当累计修整进给量达到Y2-A时，测试砂轮表面径向跳动值，记为Y3，

若表面径向跳动值Y3＜A，则修整结束；

若表面径向跳动值Y3≥A，则继续步骤3）。

5）停机。

步骤3）中所述的修整工具为金刚石修整笔或点轮修整工具。

当进行内圆磨CBN砂轮修整，修整工具采用金刚石修整笔进行静态修整；

当进行外圆及平面磨CBN砂轮或金刚石砂轮修整，修整工具采用点轮修整工具进行动态修整。

本发明的有益效果是：

该超硬砂轮精密修整方法，制定了单层磨粒砂轮精密修整步骤，区分了砂轮的应用范围、量化了精密修整与砂轮磨料粒度之关系；采用本发明不仅提高了单层超硬砂轮的成品率，提高了砂轮形位精度，而且修整成本低、操作实用、高效，是一项值得大力推广的超硬砂轮分拣及精密修整方法。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种超硬砂轮精密修整方法，如图1流程图所示。

该超硬砂轮精密修整方法，包括以下步骤：

1）准备工作：

收集待修整超硬砂轮的磨料、粒度等相关信息，并依据国标GB/T6406—1996查找砂轮粒度所对应的磨粒最大尺寸D；

根据砂轮磨削加工应用需求，设定砂轮预期径向跳动目标值A；

将待修整超硬砂轮安装到相应的磨床上，用位移传感器采集砂轮表面圆度曲线。

2）分析处理：

对步骤1）获得的砂轮表面圆度曲线进行去噪、平滑处理，提取砂轮初始径向跳动值Y1；

若初始径向跳动值Y1＞D*40%，则直接淘汰；

若初始径向跳动值Y1≤D*40%，则先调整砂轮偏心，随后再进行二次测量砂轮表面圆度曲线，并提取砂轮二次径向跳动值Y2；

若二次径向跳动值Y2＞D*20%，则砂轮不用进行修整即可直接用于粗磨削使用；若二次径向跳动值Y2≤D*20%，则进入步骤3）。

3）微量修整：

依据待修整超硬砂轮，选用合适的修整工具，且总修整量在[Y2-A、Y2]之间选取，每次进给量为1~5μm，并且每次进给量在选取时依次减小。

本实施例中，修整工具为金刚石修整笔或点轮修整工具。当进行内圆磨CBN砂轮修整，修整工具采用金刚石修整笔进行静态修整；当进行外圆及平面磨CBN砂轮或金刚石砂轮修整，修整工具采用点轮修整工具进行动态修整。

4）质量评价：

当累计修整进给量达到Y2-A时，测试砂轮表面径向跳动值，记为Y3，

若表面径向跳动值Y3＜A，则修整结束；

若表面径向跳动值Y3≥A，则继续步骤3）。

5）停机。

下面以1A1-400*10*127mm电镀金刚石砂轮为例进行详细说明。

1）准备工作。

待修整超硬砂轮为1A1-400*10*127mm电镀金刚石砂轮，粒度为60/70#，依据国标GB/T6406—1996查找金刚石粒度60/70#所对应的最大磨粒尺寸D=250μm；根据砂轮磨削应用要求，设定砂轮预期径跳目标值A=5μm；将砂轮安装到外圆磨床（M1420）上，用激光位移传感器测量砂轮表面圆度曲线。

2）分析处理。

对砂轮表面圆度曲线进行去噪、平滑处理，得出砂轮初始径向跳动值Y1=68.0μm，D*20%=50μm＜Y1＜D*40%=100μm，并且发现砂轮表面圆度曲线呈单一高点和低点，说明该砂轮磨料层处于明显偏心状态；则调整砂轮偏心，随后再进行二次测量砂轮表面圆度曲线，并再次检测砂轮二次径向跳动值Y2=45μm，由于Y2=45＜250*20%=50μm，则转入下一步步骤3）进行微量修整。

3）微量修整。

由于本实施例为外圆及平面磨金刚石砂轮，则修整工具采用点轮修整工具进行动态修整。采用D125*2mm金刚石点轮修整工具进行修整，总修整量控制在Y2-A=40μm、Y2=45μm之间，每次进给量选取3、2、1μm，依次减小修整；

4）质量评价。

当累计修整进给量达到40μm时，测试砂轮径跳Y3=5.2μm，未达到砂轮表面预期径跳目标值A=5μm；进而再次进行步骤3）微量修整，并按最小进给量1μm继续修整，随后测的砂轮表面径向跳动值Y3为4.3μm＜A=5μm，修整结束。

5）停机。

停机后观察，发现砂轮表面修整精度、形貌良好。

该该超硬砂轮精密修整方法，制定了单层磨粒砂轮精密修整步骤，区分了砂轮的应用范围、量化了精密修整与砂轮磨料粒度之关系；采用本发明不仅提高了单层超硬砂轮的成品率，提高了砂轮形位精度，而且修整成本低、操作实用、高效，是一项值得大力推广的超硬砂轮分拣及精密修整方法。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

Claims (3)

1.一种超硬砂轮精密修整方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）准备工作：

收集待修整超硬砂轮的相关信息，包括磨料、粒度，并依据国标GB/T6406—1996查找砂轮粒度所对应的磨粒最大尺寸D；

根据砂轮磨削加工应用需求，设定砂轮预期径向跳动目标值A；

将待修整超硬砂轮安装到相应的磨床上，用位移传感器采集砂轮表面圆度曲线；

2）分析处理：

对步骤1）获得的砂轮表面圆度曲线进行去噪、平滑处理，提取砂轮初始径向跳动值Y1；

若初始径向跳动值Y1＞D*40%，则直接淘汰；

若初始径向跳动值Y1≤D*40%，则先调整砂轮偏心，随后再进行二次测量砂轮表面圆度曲线，并提取砂轮二次径向跳动值Y2；

若二次径向跳动值Y2＞D*20%，则砂轮不用进行修整即可直接用于粗磨削使用；若二次径向跳动值Y2≤D*20%，则进入步骤3）；

3）微量修整：

依据待修整超硬砂轮，选用合适的修整工具，且总修整量在[Y2-A、Y2]之间选取，每次进给量为1~5μm，并依次减小；

4）质量评价：

当累计修整进给量达到Y2-A时，测试砂轮表面径向跳动值，记为Y3，

若表面径向跳动值Y3＜A，则修整结束；

若表面径向跳动值Y3≥A，则继续步骤3）；

5）停机。

2.根据权利要求1所述的一种超硬砂轮精密修整方法，其特征在于：步骤3）中所述的修整工具为金刚石修整笔或点轮修整工具。

3.根据权利要求2所述的一种超硬砂轮精密修整方法，其特征在于：当进行内圆磨CBN砂轮修整，修整工具采用金刚石修整笔进行静态修整；

当进行外圆及平面磨CBN砂轮或金刚石砂轮修整，修整工具采用点轮修整工具进行动态修整。

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