以磨料(liao)磨具(ju)為工(gong)具(ju)的(de)磨削加工(gong),是機械(xie)加工(gong)方法(fa)中非常(chang)重(zhong)要的(de)一類(lei)方法(fa),而且是精密(mi)加工(gong)和超精加工(gong)最(zui)基本(ben)的(de)和首選的(de)加工(gong)方法(fa),在工(gong)業上得到廣(guang)泛的(de)應(ying)用。樹(shu)脂磨具(ju)是磨料(liao)磨具(ju)的(de)重(zhong)要組成部(bu)分(fen),是工(gong)業生(sheng)產應(ying)用的(de)重(zhong)要磨削工(gong)具(ju)之(zhi)一。本(ben)文主要介紹樹(shu)脂砂輪制造(zao)中的(de)常(chang)見問題。

       一、樹脂砂輪產生質量不穩定的原因分析

       樹(shu)(shu)脂砂(sha)輪(lun)生產(chan)過程中會產(chan)生許(xu)多質量問題,由于樹(shu)(shu)脂砂(sha)輪(lun)制造屬于復合(he)材料多學科綜合(he),所以產(chan)生原因復雜(za)繁多。

       原材料問題

       樹脂(zhi)砂(sha)輪是由多種主、輔原材(cai)料(liao)構成的復(fu)雜物系,只要材(cai)料(liao)是磨料(liao)和結合劑(ji),輔助(zhu)材(cai)料(liao)則(ze)包括填料(liao)、增強材(cai)料(liao)、著色(se)劑(ji)等。

       1.磨料方面應該關注的(de)問題
       目前市(shi)場(chang)上磨料質(zhi)量參差不齊,主要表現為:
       (1).磨料(liao)的化學成份往往是合格的,但(dan)物(wu)理性能差(cha);主要表現在磨料(liao)的堆積(ji)密度與國外還有差(cha)距。
       (2).磨料(liao)的粒度(du)組成混亂,與標(biao)準的規定相(xiang)差較大;主要(yao)表現在同一粒度(du)磨料(liao)的基(ji)本粒含量(liang)與國外有差距。

       2.結合劑方(fang)面,主要是酚醛樹脂:
       (1).樹(shu)(shu)脂質量穩定性(xing)問題,尤其是樹(shu)(shu)脂中游離酚(fen)含量的高低。過高的游離酚(fen)含量,會(hui)加(jia)速樹(shu)(shu)脂砂(sha)輪加(jia)熱硬化后(hou)的樹(shu)(shu)脂裂解(jie),影響砂(sha)輪的強度;
       (2).樹脂(zhi)粉與烏(wu)(wu)洛托品(pin)混合(he)均(jun)勻性(xing),烏(wu)(wu)洛托品(pin)作為樹脂(zhi)的(de)硬(ying)化(hua)劑,烏(wu)(wu)洛托品(pin)加入量(liang)不(bu)足,樹脂(zhi)硬(ying)化(hua)不(bu)完全,影響砂(sha)輪(lun)的(de)強度(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du);含量(liang)過高,則過量(liang)的(de)烏(wu)(wu)洛托品(pin)不(bu)與樹脂(zhi)結(jie)合(he),在硬(ying)化(hua)過程中分解揮發,使砂(sha)輪(lun)的(de)氣孔(kong)增多,降低(di)其強度(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du)。
       (3).結合劑(ji)粒度過(guo)粗或過(guo)細:
       一般認為,結合(he)劑(ji)的(de)粒度(du)(du)(du)以(yi)細為宜,這(zhe)有利于(yu)(yu)使結合(he)劑(ji)分布均(jun)(jun)勻。粒度(du)(du)(du)過粗,則成型料不易混合(he)均(jun)(jun)勻,影響(xiang)砂輪的(de)硬度(du)(du)(du)和強度(du)(du)(du)。即使是對于(yu)(yu)粒度(du)(du)(du)較(jiao)粗的(de)樹脂(zhi)薄片(pian)切割(ge)砂輪和鈸形砂輪來講,其(qi)選用的(de)結合(he)劑(ji)(樹脂(zhi)粉)粒度(du)(du)(du)也應細于(yu)(yu)320#。
       但是(shi)如果酚醛樹(shu)脂(zhi)粉的粒度過細,給混料(liao)帶(dai)來了困難,很難做(zuo)到混合料(liao)的均勻性,進(jin)而(er)影響了樹(shu)脂(zhi)砂輪的切磨(mo)削性能。

       樹脂砂輪制造工藝問題

       樹脂砂輪制造是工(gong)(gong)(gong)藝性很強的(de)工(gong)(gong)(gong)業產(chan)品(pin),在配(pei)混(hun)料、成型、硬化、加工(gong)(gong)(gong)等工(gong)(gong)(gong)序(xu)存(cun)在問(wen)題較多。
       (1).混料工序:混料的關鍵是均勻性(xing),成型料應達到:各成份(fen)分布均勻,保持(chi)松散(san)性(xing),但不(bu)宜出現明顯(xian)漏粉,必須(xu)保證攤料均勻,具有良好(hao)的成型性(xing)能。
       (2).成型工(gong)序:目前國內大多(duo)數(shu)是旋轉攤料機構(gou)(gou),但由于旋轉攤料機構(gou)(gou)的局限性,造成很大制造企(qi)業有的企(qi)業員工(gong)操作不(bu)得要領,混合(he)料分布不(bu)均(jun),行位公差及靜平衡超差。
       (3).硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)序(xu):這是(shi)(shi)(shi)最關鍵的(de)生產工(gong)序(xu),容(rong)易(yi)造成質量(liang)問題的(de)因素有兩個,一是(shi)(shi)(shi)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)烘箱或燒成窯的(de)溫差太大;二是(shi)(shi)(shi)裝爐(lu)的(de)方式(shi)不當。硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)爐(lu)窯溫差過大,致使樹脂砂(sha)輪硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)偏離了(le)設定(ding)的(de)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)規范(fan)(硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線),使砂(sha)輪的(de)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua))質量(liang)得不到充(chong)分保(bao)證。
       (4).加(jia)工(gong)工(gong)序(主(zhu)要是(shi)大(da)直(zhi)徑(jing)高(gao)厚度樹脂砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)):樹脂砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)尤其是(shi)大(da)直(zhi)徑(jing)和高(gao)厚度,或者(zhe)要求尺寸公(gong)(gong)差嚴(yan)格的砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)在(zai)硬化(hua)后(hou)要進(jin)行加(jia)工(gong),以(yi)保證砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)的幾何尺寸、形位公(gong)(gong)差。
       (5).生產配方、工藝參數生搬(ban)硬(ying)套。

       設備工裝問題

       (1).設(she)備(bei)(bei)問題:生(sheng)產(chan)(chan)設(she)備(bei)(bei)是砂輪生(sheng)產(chan)(chan)的重要物(wu)質條件,有(you)的企業一(yi)是設(she)備(bei)(bei)不(bu)(bu)足(zu),如沒(mei)有(you)缺少好的混料機,油壓(ya)機噸位規格偏(pian)小等;同時設(she)備(bei)(bei)維(wei)護(hu)保(bao)養(yang)差,產(chan)(chan)品質量不(bu)(bu)易保(bao)證。
   ;    (2)).工裝問題:規模較小的樹脂砂輪(lun)企(qi)業部分企(qi)業工裝管(guan)理薄(bo)弱,沒有良好的存放場所,在(zai)生產現(xian)場亂堆亂放。

       檢驗設備問題

       (1).原材料檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)、過程檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)、出廠檢(jian)(jian)驗(yan)(yan),是(shi)樹脂砂輪(lun)生產企(qi)(qi)業(ye)實施有效檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)控制的重要內容,但真正做到規(gui)范管(guan)(guan)理(li)、標準化管(guan)(guan)理(li)的生產企(qi)(qi)業(ye)較少。主要問題有制度不(bu)(bu)全(quan),職能(neng)不(bu)(bu)落實,管(guan)(guan)理(li)不(bu)(bu)嚴,檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)設(she)備短(duan)缺失(shi)控,檢(jian)(jian)驗(yan)(yan)人員業(ye)務素質較差(cha)等。
       (2).檢驗設備設置不全
        檢(jian)(jian)驗設備不齊(qi)全,樹脂(zhi)砂輪(lun)的(de)檢(jian)(jian)驗設備有(you)3大件(jian):即回轉強(qiang)度試驗機(ji)(ji);噴砂硬度機(ji)(ji)(或(huo)洛(luo)氏硬度機(ji)(ji))——樹脂(zhi)切片、磨片除外;靜平衡器(qi)(對金剛石砂輪(lun)還需要動平衡器(qi)),其(qi)它還應有(you)薄片砂輪(lun)端(duan)面、徑向(xiang)跳動測定(ding)儀、內徑量規、游標卡尺、砂輪(lun)切割性(xing)能試驗機(ji)(ji)等。
       檢(jian)驗設備(bei)缺乏(fa)應有(you)的維護和保(bao)養。

       二、樹脂砂輪品質穩定性如何保持

       本文僅(jin)就原材料主要是酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)和玻纖網片如何(he)影響樹(shu)脂(zhi)砂(sha)輪的(de)品質穩定性(xing)進(jin)行分(fen)析。
       樹脂砂輪的品質穩定性最突出的表現在如下(xia)兩方(fang)面:
       (1).樹脂砂輪在一(yi)定周期內(nei)(正常(chang)空氣溫度濕度條件下),產品強度和切(qie)磨削性能的變化情況;
       (2).樹脂砂輪(lun)(lun)在(zai)生(sheng)產周期內(如一年內不同季節)每批次砂輪(lun)(lun)強度和切磨削性能的變化(hua)情況。
       上述兩種(zhong)情況,均可用(yong)實測強度保(bao)持(chi)率和切(qie)磨削性能下降率來表示。

   ;    原材料(liao)對樹脂(zhi)砂輪品質穩定性的(de)影響主要(yao)表現在:
       (1).液(ye)(ye)體酚醛樹脂。液(ye)(ye)體酚醛樹脂的(de)(de)固體含量(liang)、粘(zhan)度(du)、凝膠(jiao)時間和溶水(shui)性等指標(biao)的(de)(de)波動(dong)范圍都有不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)(de)影響,因此砂輪生產廠家必須根(gen)據自己的(de)(de)產品性能要求,結合自身的(de)(de)混料、成型(xing)和硬化工藝特點,制定出適合自己的(de)(de)液(ye)(ye)體樹脂技術指標(biao)和范圍。
       另外,必須正確儲存液體(ti)酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi),因為液體(ti)酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi)本是十分(fen)不(bu)穩定(ding)的,即使(shi)在(zai)室溫條(tiao)件(jian)下(xia)技(ji)術指(zhi)標也(ye)會(hui)發生(sheng)變化。砂(sha)(sha)輪生(sheng)產廠家必須把液體(ti)酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi)儲存在(zai)低(di)溫條(tiao)件(jian)下(xia),才能保(bao)證液體(ti)酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi)的穩定(ding),進而保(bao)證樹脂(zhi)砂(sha)(sha)輪混料的穩定(ding),確保(bao)樹脂(zhi)砂(sha)(sha)輪質量的穩定(ding)。
       (2).粉體(ti)(ti)酚醛(quan)樹脂。對粉體(ti)(ti)酚醛(quan)樹脂來說,流長(流動(dong)度)、顆粒尺(chi)寸(粒度、細度)、烏洛托品(六次(ci))含量和膠化時間的波動(dong)都會影響砂輪(lun)的品質(zhi)穩定。
       這方面,流長(chang)是(shi)應該首(shou)先考慮的(de)(de)。這些指標(biao)說明了樹脂(zhi)在一定的(de)(de)實(shi)驗條件下的(de)(de)變化行(xing)為。它們只是(shi)樹脂(zhi)性能表示(shi),究(jiu)竟對(dui)砂輪(lun)產品性能的(de)(de)影響幅度如何,只能依每個樹脂(zhi)砂輪(lun)廠的(de)(de)實(shi)際應用而(er)定。
       粉體樹(shu)脂的(de)(de)流(liu)程是影(ying)響結合(he)劑結構的(de)(de)最重要的(de)(de)性能(neng)指(zhi)標(biao),粒度尺寸(粒度、細度)影(ying)響到(dao)濕潤(run)劑的(de)(de)用量,揮(hui)發份的(de)(de)含量(游離酚、水分)也很重要。
       實際砂輪制作過程中,必須保(bao)證各批次(ci)粉體(ti)樹脂(zhi)性能的(de)穩(wen)定,這樣(yang)才(cai)能確保(bao)砂輪的(de)質量。
       (3).網片(pian)技(ji)術(shu)指標的穩定
       網片(pian)(pian)最初應(ying)用(yong)在樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂輪(lun)中,最重(zhong)要(yao)的(de)作用(yong)是(shi)提高砂輪(lun)的(de)強(qiang)度(du)(du)。隨(sui)著樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂輪(lun)性(xing)能的(de)不斷(duan)提高,網片(pian)(pian)在樹(shu)脂(zhi)(zhi)砂輪(lun)中的(de)作用(yong)顯得(de)十分重(zhong)要(yao)。主(zhu)要(yao)表現在:砂輪(lun)強(qiang)度(du)(du)的(de)波動、切片(pian)(pian)的(de)變形(主(zhu)要(yao)是(shi)雙網砂輪(lun))、磨片(pian)(pian)的(de)分層等。
       網片含膠量的(de)(de)高(gao)(gao)低(di)對砂輪(lun)的(de)(de)強度、粘度及樹脂砂輪(lun)的(de)(de)切磨削性能(neng)都有影響,理(li)論(lun)上講,在(zai)砂輪(lun)制作工藝穩定(ding)及允許的(de)(de)條件(jian)下,網片含膠量越高(gao)(gao),砂輪(lun)的(de)(de)強度越高(gao)(gao),粘結性能(neng)越好,同(tong)時切磨削越穩定(ding)。

       三、切片(樹脂切割砂輪)變形問題頻繁出現

       樹(shu)(shu)脂砂輪的(de)變形問題(ti)是長期困擾樹(shu)(shu)脂砂輪生產(chan)(chan)廠家(jia)的(de)難解問題(ti),變形產(chan)(chan)生根源(yuan)是砂輪有效面積內(nei)的(de)組(zu)織(zhi)不均,進而造成產(chan)(chan)品硬化過程中的(de)應力不均。
       樹(shu)脂(zhi)砂(sha)輪生產廠家應該把主要精力放在解(jie)(jie)決混合料(liao)(liao)均勻性(xing)、成型攤料(liao)(liao)均勻性(xing)及網片穩定性(xing)方面,只有逐步(bu)解(jie)(jie)決了(le)上(shang)述三方面的問(wen)題,樹(shu)脂(zhi)砂(sha)輪(主要是切(qie)割砂(sha)輪)的變形問(wen)題就迎刃而(er)解(jie)(jie)。

       四、大切片(外徑大于300毫米的樹脂切割砂輪)軟片在不同地區和相關廠家時有出現

       大切片(pian)(外(wai)徑(jing)大于300毫(hao)米的(de)樹脂切割(ge)(ge)砂(sha)輪)軟(ruan)片(pian),主(zhu)要表現(xian)在砂(sha)輪出爐冷卻后檢測外(wai)觀時(shi)用雙手(shou)平拿直徑(jing)方向(xiang)抖動時(shi)有(you)晃動,彎曲時(shi)明顯感覺(jue)發軟(ruan);同時(shi)客戶在使用砂(sha)輪切割(ge)(ge)時(shi)表現(xian)為砂(sha)輪偏擺,法蘭盤(pan)的(de)把持力不夠,嚴重的(de)會蹦塊和破碎。
       大切片(pian)軟片(pian)也是長(chang)期困擾(rao)樹(shu)脂磨具(ju)生產(chan)廠家的技術難(nan)題,分析主要(yao)原(yuan)因還是砂(sha)輪(lun)在硬化過程(cheng)的應(ying)力不均問題。
       樹(shu)脂砂輪生產廠(chang)家應該重視(shi)環(huan)境(jing)氣候對砂輪生產的影響,及(ji)時(shi)制定(ding)應對的措施,合(he)理選用適宜酚醛樹(shu)脂品種,增加混合(he)料(liao)的均勻性,及(ji)時(shi)合(he)理調整(zheng)硬化(hua)工藝使(shi)之更適宜酚醛樹(shu)脂的完(wan)全硬化(hua)。
       重(zhong)視了上述問題(ti),軟片問題(ti)也(ye)就避(bi)免(mian)發生(sheng)了。

       五、磨片(樹脂鈸型砂輪)分層(起層)問題出現頻次逐年提高

       隨著(zhu)市場對磨(mo)片(pian)砂(sha)輪質量(liang)要求(qiu)的不斷提升,尤(you)其是(shi)高效率磨(mo)片(pian)的需求(qiu)量(liang)的增(zeng)長,樹脂砂(sha)輪生產廠家配方的多樣(yang)(yang)化更加明顯。這樣(yang)(yang)也(ye)就(jiu)造(zao)成(cheng)了磨(mo)片(pian)砂(sha)輪在制造(zao)和使用(yong)過程中頻(pin)繁出現(xian)磨(mo)片(pian)分(fen)層現(xian)象。
       磨片(pian)(pian)的(de)(de)(de)分(fen)層首(shou)先應該考慮網(wang)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)粘(zhan)結性能(包括網(wang)片(pian)(pian)揮(hui)(hui)發份的(de)(de)(de)高低),如果網(wang)片(pian)(pian)含浸膠的(de)(de)(de)種類與樹脂砂輪制(zhi)作(zuo)用酚醛樹脂相容性差,含膠量不夠,或者網(wang)片(pian)(pian)揮(hui)(hui)發份過高,都會造成(cheng)磨片(pian)(pian)的(de)(de)(de)分(fen)層。
       排除網(wang)片影(ying)響(xiang)因素(su),磨片的(de)(de)分層最重(zhong)要影(ying)響(xiang)因素(su)是(shi)(shi),第(di)一(yi)是(shi)(shi)混合料的(de)(de)相容性和粉體酚(fen)醛樹脂的(de)(de)流動性的(de)(de)不足;第(di)二是(shi)(shi)網(wang)片本身(shen)在(zai)砂輪硬(ying)化過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)應(ying)力反彈。所(suo)以砂輪制作過程(cheng)中(zhong)砂輪生產廠家(jia)應(ying)該重(zhong)視網(wang)片在(zai)砂輪成型(xing)中(zhong)的(de)(de)工藝,必須與成型(xing)方式和硬(ying)化曲線(xian)相結合。

       六、樹脂砂輪的性能衰減問題(經時性或耐老化性)長期困擾砂輪廠

       由于(yu)樹脂(zhi)砂(sha)輪用(yong)酚醛樹脂(zhi)屬(shu)于(yu)高分(fen)子材料(liao),隨著使用(yong)時間(jian)的(de)增(zeng)長,其性(xing)(xing)能(neng)(neng)會逐(zhu)漸老化(hua)(hua),直至(zhi)砂(sha)輪強度降(jiang)低(di),切磨削(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)下降(jiang),這種(zhong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)就是砂(sha)輪的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)衰減,學術語言(yan)是耐(nai)老化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
       提(ti)高(gao)樹脂砂輪的(de)(de)(de)耐老(lao)化性(xing)(xing)能,國外通用的(de)(de)(de)做法有(you)兩種,第(di)一,也(ye)是最(zui)重要的(de)(de)(de)是對磨(mo)料(liao)進行處理(磨(mo)料(liao)的(de)(de)(de)深加工如鍍衣,高(gao)分(fen)子材(cai)料(liao)處理等(deng));第(di)二,是提(ti)高(gao)酚醛樹脂的(de)(de)(de)耐老(lao)化性(xing)(xing)能。