1 實驗裝置及實驗方法

2 實驗結(jié)果分析

Ig=(D×ap)?	(1)
Ic=L×(n/v)×Ig×10-6	(2)

1. 砂輪修整方法的影響
   不同砂輪修整方法修整的砂輪磨削實驗結(jié)果見圖1础芍。由圖可見杈抢，相同磨削條件下旋轉(zhuǎn)金剛石砂輪修整法(RD)與GC(SiC)杯形砂輪修整法(CT)相比較，RD法的已加工表面粗糙度值明顯減小仑性，但隨磨粒累積切削長度I_c的增大而增大惶楼，磨削力值增大，砂輪磨損值略微減小诊杆。RD法已加工表面粗糙度值隨磨粒累積切削長度快速增大和磨削力隨磨粒累積切削長度快速減小對小直徑CBN 砂輪磨削過程的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響歼捐。經(jīng)過對小直徑CBN砂輪修整過程的觀察分析，由于RD法修整器為旋轉(zhuǎn)金剛石砂輪晨汹，在砂輪修整過程中金剛石磨粒既去除了 CBN砂輪的接合劑使磨粒切削刃突出豹储，也會切削CBN磨粒的棱角產(chǎn)生平面或使CBN磨粒破碎，同時金剛石磨粒對CBN磨粒的修整作用力對較突出的CBN磨粒周圍的接合劑有一定程度的損傷淘这，削弱了CBN磨粒的保持力剥扣。而CT法采用磨粒硬度比CBN磨粒軟的SiC砂輪，修整過程用游離SiC磨粒對CBN砂輪表面進(jìn)行梳理去除比它軟的CBN砂輪的接合劑铝穷，對比它硬的CBN磨粒只起修銳作用钠怯，小直徑CBN砂輪采用CT修整法可以得到良好的砂輪磨粒狀態(tài)，磨削過程比較穩(wěn)定慢夸。所以小直徑CBN砂輪采用杯形砂輪修整法(CT)修整較好罗炸，以后的實驗中均采用CT法修整。
   

   圖1 砂輪修正方法影響

   圖2 砂輪接合劑的影響

2. 砂輪接合劑的影響
   由于CBN砂輪的接合劑各有特點咕菱，如金屬接合劑砂輪具有較大的磨粒保持力，樹脂接合劑砂輪的接合劑材料可以產(chǎn)生微弱的彈性變形敛档、增大磨削過程中砂輪與工件的接觸弧長珍喘，而陶瓷接合劑砂輪具有氣孔結(jié)構(gòu)磨粒切削刃鋒銳且便于修整，因此分別選用金屬接合劑(M40)逐次、樹脂接合劑(BW6)和陶瓷接合劑(VN1)的小直徑CBN砂輪進(jìn)行實驗性谬，結(jié)果示于圖2。即使在v=0.625m/min阶徒，a_p=0.02mm的輕磨削條件下连嘹，樹脂接合劑砂輪和金屬接合劑砂輪都急劇磨損無法繼續(xù)磨削，只有陶瓷接合劑砂輪的磨損值最小虚育，已加工表面粗糙度值也最小疲狼，所以小直徑CBN砂輪選用陶瓷接合劑有較好的磨削效果吁沉。但提高陶瓷接合劑小直徑CBN砂輪的磨削進(jìn)給速度，砂輪磨損寸士、已加工表面粗糙度值和磨削力均隨之顯著增大檐什。
3. 砂輪粒度的影響
   小直徑CBN砂輪磨削時砂輪粒度對磨削過程的影響如圖3所示。一般磨削過程中選用細(xì)磨粒的砂輪可以期待得到較小的已加工表面粗糙度值弱卡。但由圖可見乃正，對于小直徑CBN砂輪的磨削過程則是隨砂輪粒度由230^#、325^#婶博、400^#的順序細(xì)化瓮具，已加工表面粗糙度和砂輪磨損依此順序增大，磨削力減小凡人。
   對以上采用不同的砂輪修整方法修整砂輪名党、不同接合劑以及不同砂輪粒度的實驗結(jié)果進(jìn)行歸納分析，小直徑CBN砂輪磨削過程有如下特征划栓。隨著磨粒累積切削長度的增加兑巾，已加工表面粗糙度值增大、砂輪磨損值直線增大忠荞，但是磨削力保持不變甚至緩慢減小蒋歌。經(jīng)過對砂輪表面CBN磨粒狀態(tài)的追蹤觀察，發(fā)現(xiàn)小直徑CBN砂輪在磨削過程中發(fā)生了CBN磨粒的早期脫落锌瓤，并且CBN磨粒的脫落是一個連續(xù)過程风承，在磨粒突出高度相近的相鄰磨粒之間，一個磨粒脫落后下一個磨粒隨之脫落铝琐，接著再下一個磨粒脫落家漂，同時突出高度較高的磨粒加入切削，總的使砂輪有效切削磨粒數(shù)量減少瑟毡。因此斯癞，伴隨砂輪磨粒的脫落砂輪半徑持續(xù)減小(砂輪磨損增大)、磨削力不變或減小伸果，已加工表面粗糙度惡化板薛。CBN磨粒的早期脫落使小直徑CBN砂輪無法發(fā)揮CBN磨粒鋒銳、耐磨性好的特長刊搁，導(dǎo)致小直徑CBN砂輪過早失效石葫，這正是小直徑CBN砂輪平面磨削過程的問題所在。防止和減少小直徑CBN砂輪磨粒的脫落是提高其磨削性能的有效措施钻局。
   根據(jù)以上分析汰寓，可以解釋陶瓷接合劑砂輪有較好磨削效果是因為其具有氣孔結(jié)構(gòu)、接合劑耐熱性和強(qiáng)度較高，對CBN磨粒有較大的把持力有滑。小直徑CBN砂輪磨削時細(xì)粒度砂輪的已加工表面粗糙度反而增大的原因是由于砂輪的脫落型磨損跃闹，砂輪磨粒變細(xì)，單個磨粒與接合劑的聯(lián)接面積減小俺孙，磨粒的被保持力減小辣卒，磨粒脫落加劇，所以小直徑CBN砂輪不宜于選擇比230^#細(xì)的粒度睛榄。
4. 砂輪硬度的影響
   為了抑制小直徑CBN砂輪磨粒的脫落荣茫，選擇硬度以0、P场靴、R順次提高的小直徑CBN砂輪啡莉，實驗結(jié)果示于圖4。由圖可見旨剥，砂輪磨損順次減小咧欣、磨削力順次增大，硬度增大到R時已加工表面粗糙度明顯減小并且比較穩(wěn)定轨帜。從已加工表面粗糙度近沐、砂輪磨損和磨削力隨磨粒累積切削長度的變化特征可以認(rèn)為，在小直徑CBN砂輪硬度達(dá)到R時仍然存在磨粒脫落梯匈，但已向砂輪正常磨損狀態(tài)過渡象瓤。所以選用新的接合劑配方改進(jìn)小直徑砂輪制造工藝，以提高磨粒的保持力減少磨粒脫落是小直徑 CBN砂輪要素參數(shù)設(shè)計的方向士涤。
   

   圖3 砂輪粒度的影響

   圖4 砂輪硬度的影響劑的影響

   圖5 砂輪磨粒密度的影響劑的影響

   圖6 砂輪要素參數(shù)設(shè)計改進(jìn)效果劑的影響

5. 砂輪磨粒密度的影響
   砂輪磨粒密度對磨削過程的影響結(jié)果如圖5所示叨林，磨削進(jìn)給速度不同時磨粒密度對磨削效果有不同的影響，在v=0.625m/min的低速進(jìn)給剩耸、砂輪密度在 150%時有最佳的磨削效果料鲫，而在較高進(jìn)給速度v=2.5m/min時以高密度為好。砂輪密度對磨粒保持力有一定的影響士宏，對磨削過程的影響表現(xiàn)為肝慕，低密度可以獲得鋒利的磨粒切削刃，而高密度可以減緩砂輪磨損掐悄，較低磨削進(jìn)給速度時商贾，單個磨粒切削深度小，磨粒較少脫落吨拗，砂輪在接近正常狀態(tài)下磨削，密度150% 時磨粒達(dá)到了最佳的切削狀態(tài)婿斥，磨削進(jìn)給速度提高則砂輪單個磨粒切削深度增大劝篷，磨粒容易發(fā)生脫落，砂輪磨粒高密度有利。
6. 小直徑CBN砂輪要素參數(shù)設(shè)計改進(jìn)效果
   按以上實驗確定的小直徑CBN砂輪要素參參數(shù)選擇原則娇妓，即選用高強(qiáng)度陶瓷接合劑像鸡、粒度大于230^#、高硬度和高密度的砂輪要素參數(shù)進(jìn)行磨削實驗哈恰，結(jié)果示于圖6只估。可見磨削表面粗糙度穩(wěn)定在R_z5μm以下着绷，且?guī)缀醪浑S磨粒累積切削長度的增大而增大蛔钙，砂輪磨損緩慢增大，磨削力平緩減小荠医，說明磨削時磨粒的脫落得到了相當(dāng)程度的抑制吁脱，砂輪在接近于正常磨損的狀態(tài)下磨削，達(dá)到了較好的磨削效果彰莲。