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近年來(lái)隨著(zhù)硬脆材料在工業(yè)上的廣泛應用，使用超細磨料超硬砂輪（如金剛石砂輪，CBN砂輪等）對這些材料進(jìn)行精密超精密加工的應用日益增加。欲保證精密零件的加工質(zhì)量，砂輪的修整技術(shù)是不可或缺的一環(huán)。
目前，超硬磨料的砂輪修整方案主要有：ELID在線(xiàn)電解修整、電火花砂輪修整、杯型砂輪修整、激光砂輪修銳、噴射壓力修銳、磁粉研蝕修銳和超聲振動(dòng)修銳等技術(shù)，也有把兩種技術(shù)及其以上修整復合在一起，如電火花-化學(xué)修整，電火花-超聲修整。下面主要介紹比較新型的ELID在線(xiàn)電解修整、激光修銳、電火花修整及超聲振動(dòng)修銳方法。
超硬磨料砂輪修整方案
激光加工具有高能量密度、高注入速度、高加工效率、無(wú)工具損耗、非接觸、易控制和無(wú)公害等特點(diǎn)。利用光學(xué)系統把激光束聚焦成極小的光斑作用于砂輪表面，可在極短的時(shí)間內使砂輪的局部表面材料熔化或者氣化，用激光修整超硬磨料砂輪時(shí)，如果激光的功率夠大，可同時(shí)除去砂輪表面的磨粒和結合劑，通過(guò)控制砂輪的運動(dòng)參數，使砂輪獲得精確的幾何形狀，達到整形目的。另一方面，超硬磨料和結合劑材料的物理性能相差較大，理論計算表明，在相同的激光作用時(shí)間內，超硬磨料達到熔點(diǎn)所需要的激光功率比結合劑材料高1~3個(gè)數量級，通過(guò)控制激光加工參數，可選擇性的去除結合劑而不損傷超硬磨粒，使磨粒突出，在砂輪表面形成容屑空間，達到修銳目的。
激光修整砂輪具有以下優(yōu)點(diǎn)：激光照射區域小，可以節省砂輪材料；激光修整砂輪過(guò)程中沒(méi)有使用大的機械力，尤其適合于磨削過(guò)程中在線(xiàn)修整；激光修整砂輪裝置易在磨床上安裝；冷卻液的存在并不嚴重影響修整效果；修整速度快、工效高、易實(shí)現自動(dòng)化；通過(guò)焦距的改變，可以有選擇地去除砂輪上阻塞的工件材料；不存在修具鈍化報廢的情況，具有可重復利用性；增大砂輪表面激光作用結合劑深度可以延長(cháng)砂輪的壽命。
超聲振動(dòng)修整后的砂輪具有表面磨粒均勻、方向性好和“軸密周疏”的特點(diǎn)，對于磨削工件來(lái)說(shuō)，超聲振動(dòng)易于避免工件燒傷，可降低磨削溫度，減小磨削力，提高砂輪的使用壽命。
超聲振動(dòng)砂輪的修整原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的超生頻的電信號傳送給換能器，變成超生頻的機械振動(dòng)，由變幅桿放大后帶動(dòng)修整器對砂輪進(jìn)行修整。
振動(dòng)修整時(shí)，修整器頭部的運動(dòng)軌跡為正弦曲線(xiàn)，超聲振動(dòng)修整是在普通修整的基礎上加上超聲振動(dòng)。修整器的振幅為f，修整深度為t，當t＜f/2時(shí)為分離型修整，當修整時(shí)砂輪表面與修整器筆端沖擊接觸，這時(shí)砂輪表面保留一部分原普通修整后的表面；當t＞f/2時(shí)為不分離型修整，在修整時(shí)砂輪表面與修整器筆端始終接觸，所得到的砂輪表面波峰是尖端的。
由于修整器的筆端是在砂輪表面的徑向方向進(jìn)行超聲頻的振動(dòng)，而在軸向的移動(dòng)和普通修整時(shí)的移動(dòng)一樣，所以在砂輪表面的徑向方向進(jìn)行超聲頻的振動(dòng)，而在軸向的移動(dòng)和普通修整時(shí)的移動(dòng)一樣，所以在砂輪表面的組織結構將形成“軸密周疏”的特點(diǎn)。金剛石砂輪以一定的速度旋轉，有一定頻率的工具頭以一定的振幅沖擊金剛石表面的一定材質(zhì)，工具頭在超聲頻縱向振動(dòng)的驅動(dòng)下，迫使位于接觸區域的磨粒直接撞擊砂輪表面，超聲波具有的能量激波的特性，在波面處造成極大的壓強梯度，這一方面使磨粒破碎嚴重，另一方面也大大增加了磨粒對結合劑的切削和研蝕作用，另外，由于超聲波通過(guò)液體時(shí)會(huì )使液體在短時(shí)間內受到聲壓的“拉”“壓”作用，當液體受“拉”時(shí)，在液體內產(chǎn)生空腔，當空腔消失時(shí)，會(huì )產(chǎn)生瞬間的脈沖爆炸，雖然這種爆炸力的宏觀(guān)作用不大，但其作用在極微小的微觀(guān)區域上，爆炸產(chǎn)生的微觀(guān)壓強是很大的，因此空腔的爆炸會(huì )產(chǎn)生強烈的破壞作用，上述空腔的產(chǎn)生及其對介質(zhì)和四周產(chǎn)生的效應，就是所謂的“空壓”作用，懸浮液產(chǎn)生的強烈的“空壓”作用促使懸浮液滲入金剛石砂輪表面的細微裂紋中，進(jìn)一步夾具結合劑的碎除作用。
在電火花修整過(guò)程中，由于砂輪與工具電極不接觸，砂輪不受修正力作用，從而避免了接觸式修整法整形時(shí)出現的振顫現象發(fā)生，因此可達到較高的整形精度，并保證磨粒的完整性。電火花砂輪整形法利用了電加工原理，砂輪整形后獲得的表面形貌也與采用其他整形方法獲得的砂輪表面形貌有所不同。在電火花整形過(guò)程中，鐵基結合劑砂輪與工具電極間產(chǎn)生的電火花放電脈沖在砂輪表面形成放電凹坑，在重復放電過(guò)程中，放電凹坑相互重疊，逐漸將砂輪修整到所需形狀，當單個(gè)電火花放電能量適當時(shí)，放電頻率越高，砂輪整形質(zhì)量越好。
電火花砂輪修整具有以下特點(diǎn)：可進(jìn)行在位，在線(xiàn)修整，易保證磨削精度；操作方便；適用于任何以導電材料作為結合劑的砂輪；修整力小，適合小直徑和極薄砂輪的修整；可方便地實(shí)現對成型砂輪的快速、高精度修整。此外，對于其他砂輪修整方法，電火花修整還具有成本低、易實(shí)現、工藝參數小、便于調節等優(yōu)點(diǎn)。
砂輪通過(guò)電刷接到電源正極，根據砂輪的形狀知道一個(gè)到點(diǎn)性能良好的電極接電源的負極，電極與砂輪表面之間有一定的間隙，從噴嘴中噴出的具有電解作用的磨削液進(jìn)入該間隙后，在電流的作用下，砂輪的金屬基體作為陽(yáng)極被電解，使砂輪中的磨粒露出表面，形成一定的出刃高度和容屑空間，隨著(zhù)電解過(guò)程的進(jìn)行，在砂輪表面逐漸形成一層鈍化膜，阻止電解過(guò)程的繼續進(jìn)行，使砂輪損耗不置太快。當砂輪表面的磨粒磨損后，鈍化膜被工件材料擦刮去除繼續進(jìn)行，以對砂輪表面進(jìn)一步修整，上述過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，既避免了砂輪的過(guò)快消耗又自動(dòng)保持了砂輪表面的磨削能力。
ELID在線(xiàn)電解修整是專(zhuān)門(mén)應用于金屬結合劑砂輪的修整方法，與傳統電解修整方法相比，具修整效率高、工藝簡(jiǎn)單、修銳質(zhì)量高等特點(diǎn)，同時(shí)采用普通磨削液作為電解修整液，很好地解決了機床腐蝕間題．采用在線(xiàn)電解修整的4000號鑄鐵結合劑金剛石砂輪或CBN砂輪成功地實(shí)現了工程陶瓷、光學(xué)玻璃、硬質(zhì)合金，單晶硅、鐵氧體、模具鋼等多種材料的超精密鏡面磨削，表面粗糙度可達Ra2~5nm。
使用ELID磨削具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：磨削過(guò)程具有良好地德定性；金剛石砂輪不會(huì )過(guò)快磨耗，提高了貴重磨料的利用率；磨削過(guò)程具有良好的可控性；有效地實(shí)現了鏡面磨削，大大減少了先進(jìn)陶瓷零配件的表面殘留微裂紋。
砂輪修整的在線(xiàn)檢測技術(shù)
隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和對生產(chǎn)率要求的提高，越來(lái)越要求零件生產(chǎn)的自動(dòng)化和在線(xiàn)檢測．實(shí)時(shí)控制零件的加工狀態(tài)并及時(shí)調整刀具的位置，有時(shí)還須對刀其進(jìn)行補償或修整，減少零件的非加工時(shí)間．如圖所示．由于A(yíng)E傳感器安裝位置對檢測結果影響很大，為了減少信號畸變．傳感器利用磁性安放在特制的修整筆夾持器上。由AE傳感器輸出的信號經(jīng)前置放大器進(jìn)行預處理后送入聲發(fā)射監控儀。聲發(fā)射監控儀包括信號預處理單元、特征信號處理單元、信號與微機接口單元等。聲發(fā)射監控儀還采用了抗干擾技術(shù)，克服了傳統聲發(fā)射儀實(shí)時(shí)性差和控制反應滯后等缺點(diǎn)。微機對聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理，由顯示器或打印機顯示試驗結果或送入示波器進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)察。另外在磨床工作臺上固定有千分表，通過(guò)千分表指針變化來(lái)反映砂輪與修整筆間距離的變動(dòng)。