浅谈：陶瓷金刚石砂轮在硬质合金顶锤磨削加工

人气：75发表时间：2018-12-11【大中小】

    硬质合金顶锤的深加工，尤其是大尺寸顶锤的加工，一直是行业生产的瓶颈。以往硬质合金材料的加工，一般采用树脂金刚石砂轮或电镀金刚石砂轮，但磨削效果不尽人意，磨削出来的硬质合金顶锤使用寿命短。
    为此，安泰科技股份有限公司等相关专家学者从硬质合金的磨削工艺出发，对比研究树脂金刚石砂轮和陶瓷金刚石砂轮在硬质合金顶锤磨削加工中的应用，分析金刚石粒度、浓度及磨削工艺对硬质合金顶锤质量的影响。
    顶锤磨削加工工艺过程：顶锤毛坯→粗精磨顶锤锥度外圆→粗精磨顶锤顶面→粗精磨顶锤4个大斜面→粗精磨顶锤4个小斜面→粗精磨顶锤底圆面。
    从实验结果分析：硬质合金顶锤平面加工分别使用树脂金刚石砂轮和陶瓷金刚石砂轮，并对比不同金刚石砂轮的磨削质量。采用树脂结合剂金刚石砂轮磨削时效率相对较低，进给量加大后顶锤表面发热明显，容易产生加工热应力和表面微裂纹，从而导致顶锤质量下降。而陶瓷结合剂金刚石砂轮由于有气孔，加工时散热效果明显要好于树脂金刚石砂轮，不仅能避免顶锤加工产生的热应力和微裂纹，而且还能提高加工效率。但陶瓷金刚石砂轮没有抛光效果，加工的顶锤表面光亮度不及树脂金刚石砂轮。实验通过调节陶瓷金刚石砂轮的粗细粒度或进给速度，也可以较好的提高硬质合金顶锤表面的光洁度，且其表面粗糙度随切深的变化规律比较一致，都随砂轮切深的增加，合金表面粗糙度逐渐趋于稳定。
    因采用树脂砂轮磨削顶锤外圆时磨削效率低，且磨削后顶锤外圆表面温度偏高，容易对顶锤表面造成烧伤。为了提高加工效率，采用不同粒度和浓度的陶瓷金刚石砂轮磨削顶锤外圆表面。通过实验发现，采用树脂金刚石砂轮磨削顶锤外圆评价60min才能完成一个顶锤外圆，而陶瓷金刚石砂轮只用40min，加工效率提高了50%。当陶瓷金刚石砂轮粒度代号为170/200、浓度为200%，陶瓷金刚石砂轮的性价比最高。
    通过陶瓷金刚石砂轮和树脂金刚石砂轮磨削硬质合金顶锤的对比实验，可以得出如下结论：
    1、平面磨削过程中，采用陶瓷金刚石砂轮加工硬质合金顶锤，获得相对较小表面粗糙度的方法有2种：一是粗粒度的金刚石砂轮加工时降低其进给速度；二是使用细粒度的金刚石砂轮。
    2、外圆磨削中，选择粒度代号170/200金刚石砂轮能够兼顾质量和效率；金刚石浓度为200%时，陶瓷金刚石砂轮的性价比最高。
    3、采用陶瓷金刚石砂轮加工硬质合金顶锤，加工效率大幅提升，加工中表面发热量较少，能最大程度减少顶锤表面产生的微裂纹并降低其应力。

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