金剛石砂輪的磨削性能檢測方法

人氣：157發(fā)表時(shí)間：2018-01-08【大中小】

1、前言
金剛石砂輪已越來越廣泛地應(yīng)用于磨削硬質(zhì)合金、磁性材料等物質(zhì)。金剛石砂輪出廠前的檢查項(xiàng)目通常有：（1）基本尺寸；（2）形位公差；（3）外觀缺陷；（4）硬度；（5）靜平衡；（6）動(dòng)平衡。
人們常常認(rèn)為硬度、靜平衡、動(dòng)平衡這幾項(xiàng)檢查直接決定磨具的安全性及使用性能，因此作為砂輪出廠前的必檢項(xiàng)目，而對砂輪磨削性能——鋒利度和耐磨性這兩個(gè)用戶最關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)，則因缺乏有效的、合適的檢測手段難以實(shí)施檢測。因此，設(shè)計(jì)并制造一種專門檢測金剛石砂輪磨削性能的設(shè)備成為一種迫切的需求。
我們通過與砂輪生產(chǎn)商密切合作，深入研究了砂輪的制造工藝、現(xiàn)場使用狀況等，提出了檢測砂輪磨削性能的方法，并且成功研制了DHM-3型金剛石砂輪磨削性能試驗(yàn)機(jī)，有效實(shí)現(xiàn)了對砂輪磨削性能的檢測，使砂輪制造商在產(chǎn)品出廠前就能比較真實(shí)地了解到砂輪的內(nèi)在使用指標(biāo)。

2、檢測設(shè)備工作原理
以市場上最常見的用于磨削硬質(zhì)合金的金剛石砂輪試塊擺向?yàn)槔齺碚f明DHM-3的工作原理。
將外徑60—120mm、環(huán)寬3—10mm、內(nèi)孔20 mm、厚度10～20mm的平行砂輪試樣，安裝在DHM-3的高速主軸上，再將磨削對象——硬質(zhì)合金試塊安裝在一個(gè)專用支架上，通過一定的控制方法使砂輪與硬質(zhì)合金試塊保持恒力接觸狀態(tài)。硬質(zhì)合金試塊為一個(gè)尺寸范圍是：長60～120mm，寬10一20mm，厚10一20mm的長方體。如圖1所示。

DHM-3可以實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）設(shè)定試塊的消耗量：即磨削前與磨削后的試塊長度；
（2）設(shè)定砂輪的線速度（15—25轉(zhuǎn)／分）；
（3）設(shè)定被磨削對象（硬質(zhì)合金試塊）左右方向的擺頻0-45次／分）；
（4）設(shè)定運(yùn)行時(shí)間，即砂輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間。

3、檢測方法
使用DHM-3試驗(yàn)機(jī)，可以用以下兩種方法實(shí)現(xiàn)對砂輪磨削性能的檢測：
（1）通過檢測試塊和砂輪的消耗量，計(jì)算出二者的磨耗比，反映出砂輪的磨削性能。步驟是：
①分別稱取砂輪和試塊的重量G1、G2，然后將砂輪和試塊安裝在DHM-3上。
②設(shè)定試塊的消耗量，磨削前為L1，磨削后為L2。
③設(shè)定砂輪的線速度、試塊的擺頻。
通過觸摸屏設(shè)定好上述數(shù)據(jù)后，開啟設(shè)備運(yùn)行；當(dāng)試塊被磨削至設(shè)定的最小值L2時(shí)，DHM-3自動(dòng)停止運(yùn)行，并記錄下來整個(gè)過程的運(yùn)行時(shí)間。
此時(shí)，將砂輪和試塊取下，再分別稱取其重量G1’、G2’，計(jì)算磨耗比：
通過磨耗比值可反映出砂輪的磨削性能。磨耗比越小，說明砂輪越耐磨。運(yùn)行時(shí)間主要反映砂輪的鋒利度，運(yùn)行時(shí)問越短，說明砂輪越鋒利。

（2）通過檢測運(yùn)行時(shí)問反映砂輪的磨削性能。
通過試驗(yàn)研究，我們發(fā)現(xiàn)這種方琺更適臺檢鍘陶瓷金剛石砂輪和陶瓷CRN砂輪的磨削性能，因?yàn)檫@兩種砂輪比樹脂金剛石砂輪要耐磨得多，因此可以忽略砂輪舶消耗。具體操作方法如下：
①先記錄試塊磨削前的長度值L1。
②設(shè)定砂輪的線速度、試塊的擺頻。
③設(shè)定DHM-3的運(yùn)行時(shí)間。
通過觸摸屏設(shè)定好上述數(shù)據(jù)后，開啟設(shè)備運(yùn)行。運(yùn)行到謾定時(shí)同時(shí)，DHM-3自動(dòng)停止。量取試塊磨削后的長度值L2。計(jì)算出試塊的磨除量ΔL。
ΔL=L1一L2
磨削時(shí)間一定時(shí)，ΔL越大，說明砂輪越耐磨、越鋒利。
DHM-3的工作過程基本仿真了砂輪的現(xiàn)場工作過程。試驗(yàn)證明，只要選取品質(zhì)一致、尺寸合適的硬質(zhì)合金試塊作為標(biāo)準(zhǔn)檢測試塊，用DHM-3就可以實(shí)現(xiàn)對砂輪磨削性能的檢測．使得砂輪瓴遣商在其產(chǎn)品出廠前就可以真實(shí)了解砂輪的磨削性能。
當(dāng)個(gè)別用戶需要選購很貴重的、特殊規(guī)格的太砂輪時(shí)，砂輪供貨商可以要求用戶提供被磨舯件作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，先制作砂輪小樣進(jìn)行檢測，井將磨削性能指標(biāo)提供給用戶，當(dāng)可“滿足使用要求時(shí)再鑭作合適規(guī)格的大砂輪，可以減少試驗(yàn)成本。

4、檢測數(shù)據(jù)處理
圖2是DHM-3的柱測記錄觸摸屏操作界面。通過該界面可以錕方便地蔣需要的工作參數(shù)錄^；通過狀態(tài)監(jiān)視界面可以實(shí)時(shí)地觀測、查詢檢測數(shù)據(jù)。

5、結(jié)論
用戶的現(xiàn)場使用結(jié)果證明。本文提出的“金剛石砂輪磨削性能實(shí)驗(yàn)檢測方法”是一種切實(shí)可行的、比較科學(xué)的檢測方法。我們?yōu)閺V大的金剛石砂輪工藝配方研究者和生產(chǎn)商提供了一種可靠的檢測設(shè)備，破解了長期困擾砂輪配方工藝研究者的砂輪耐磨性和鋒利度無法量化測定的難題。
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