ダイヤモンド砥石のドレッシング方法

ダイヤモンド砥石は優れた研削性能を有し、工業用セラミック、硬質合金、光学ガラス、ダイヤモンド工具、貴石などの研削に広く使用されています。

しかし、ダイヤモンド砥石の硬度は高いため、大きな仕上げが難しく、仕上げの過程で詰まり問題が発生しやすく、研削効率、表面品質に重大な影響を及ぼし、ダイヤモンド砥石の修復の適用を制限します。本稿では、ダイヤモンド砥石の仕上げ方法を比較研究し、さまざまな修正成形方法の原理、特徴、および適用場面を分析します。

1 研削ドレッシング法

1.1 研削ドレッシング法の原理

仕上げ研削に普通砥石とダイヤモンド砥石を使用する場合、ダイヤモンド砥石が回転し、普通砥石が回転する中で送り運動も行います。ダイヤモンド砥石の表面の研削粒子は摩擦作用を受けてゆっくりと回転し、回転と同時に金属結合剤の一定の押し出しが生じて結合剤に亀裂が生じ、摩擦作用が続くと結合剤の亀裂が拡大し、最終的にダイヤモンド砥石の表面の鈍い粒子が研削砥石から脱落し、鋭いダイヤモンド粒子が露出して仕上げの目的を達成します。

1.2 研削ドレッシング法の特徴

研削ドレッシング法の主な利点は、構造が簡単で、操作が便利で、ドレッシング時間が短く、研削速度が安定しており、研削コストが低いことですが、ドレッシングプロセスには衝撃力があり、ドレッシング効率が低く、ドレッシング精度が悪く、研削粒子の脱落が多く、成形品質を制御するのが容易ではありません。

セラミックと樹脂バインダーを使用したダイヤモンド研削ホイールのドレッシングに使用します。

2. ソフト弾性包帯法

2.1 ソフト弾性ドレッシング法の原理

ソフト弾性ドレッシング法では、ドレッシング中に研磨ベルトを研磨ベルトホイール上に置きます。ドレッシング中、ダイヤモンドホイールは高速で回転し、コイルホイールはゆっくりと回転し、研磨ベルトは研磨ホイール上でゆっくりと移動します。研磨ベルトと研削ホイールの接触力を利用して、ダイヤモンドホイールの表面の研削粒子間のバインダーを効果的に除去し、ドレッシングの目的を達成します。

2.2 ソフト弾性包帯法の利点

他の修復方法と比較して、ソフト弾性トリム法はメタルボンドダイヤモンド粉末砥石のドレッシングにより適しています。メタルボンドダイヤモンド粉末砥石は金属可塑性と高硬度の両方を備えているため、仕上げがかなり難しく、主に次の点で現れます：ドレッシングツール表面の研削粒子がすぐに摩耗し、2番目に仕上げスペースのパンくずが詰まりやすく、ドレッシングを続行できなくなります。

しかし、ソフト弾性ドレッシング方式のドレッシングツールである研磨ベルトは、常に新しい鋭い研磨粒子を備えたドレッシング砥石と接触するため、良好なドレッシング環境が形成され、ダイヤモンド砥石表面の砥粒間のバインダーを効果的に除去できます。また、ドレッシング中の研削力は小さく、研削面の品質は高くなります。

3. 電気スパークドレッシング法

3.1 EDMドレッシングの原理

ダイヤモンド砥石のドレッシング方法において、砥石を高速回転させ、ダイヤモンド砥石の正極電極に電動工具の電源を接続し、ダイヤモンド砥石と工具電極の間に研削冷却剤を注入し、工具電極と砥石の間に電圧をかけ、砥石内で火花放電が発生し、金属結合剤が電極間に生成され、瞬間放電により金属結合剤中の高温ガス化が起こり、砥石表面の金属結合が効果的に除去され、ダイヤモンド砥粒が砥石のドレッシングに十分さらされる。

3.2 EDMドレッシングの特性

オンライントリムを実現でき、砥石の研削精度を確保しやすく、ドレッシング後の砥石の研削力が小さく、高精度のプラスチックとプラスチックを同時にシャープに仕上げることができますが、プラスチックは遅くなり、放電ドレッシングダイヤモンド砥石の放電温度によって研磨性能が変わります。効果的に砥石表面の温度を制御することが、EDMドレッシングダイヤモンド砥石の鍵です。

4.レーザードレッシング法

4.1 レーザードレッシング法の原理

レーザートリミング法は、レーザービームを光学システムで焦点を合わせて、砥石車の表面に小さな光点を作り、反射したレーザーの一部を除いて、レーザーの大部分は金属バインダーに吸収され、レーザービームの照射部分の温度が急上昇して、金属バインダーがガス化して除去される方法です。バインダー材料の除去は通常、光、吸収、加熱、ガス化のプロセスを経て行われます。

レーザー修復砥石では、レーザー出力と密度を合理的に制御することで、砥石と材料の表面にあるダイヤモンド粒子とバインダーを除去し、砥石をプラスチックにする目的を達成できます。また、レーザー処理パラメータを調整することで、砥石の表面にあるバインダー材料を選択的に除去し、ダイヤモンド粒子が一定の突出高さを持つようにして、砥石を鋭利に修復するという目的を達成できます。

4.2 レーザードレッシング法の利点

レーザートリミング法は、機械的な力が不要で、ドレッシングツールが無駄にならず、レーザーの動作時間が短く、作業領域が小さく、ダイヤモンド砥粒とバインダーが損傷せず、砥粒の研削性能が確保され、仕上げ効率が高く、仕上げ工程が複雑でコストが高いという欠点がある非接触仕上げドレッシング法です。

5. 電解ドレッシング法

5.1 電解ドレッシング法の原理

電解ドレッシング法は主に金属接着ダイヤモンド砥石に使用され、電解ドレッシング、金属接着砥石は正の直流電源で電解陽極に、工具電極と負極の直流電源で電解陰極に、陽極と陰極の間に電解研削液を注入して電解液とし、ダイヤモンド砥石、電解液、工具電極、電源の電流ループを形成してトリミングし、陰極と陽極の間の隙間を埋め、電解液から電気を流して仕上げ砥石に流し、ダイヤモンド砥石の表面の金属結合部は電解液の影響を受けて金属部品に付着し、電解液に溶解します。

電解液中の水酸化物イオンと結合して微小な固形物が生成され、流れる電解液によって除去され、ダイヤモンド砥石の表面結合強度が大幅に低下します。その後、機械式ドレッシング法を使用してドレッシング性能を大幅に向上させることができます。

したがって、電解ドレッシングは、電気化学的作用を主とし、機械的作用を補助とする複合ドレッシング法である。

5.2 電解ドレッシング法の特徴

電解ドレッシング法は、オンラインでの電解ドレッシング金属結合ダイヤモンド砥石の実現を容易にし、プラスチックとシャープを同時に仕上げることができ、切削状態を制御しやすく、ダイヤモンド砥石の表面で電気分解によるダイヤモンド砥石のドレッシングの利点は、ドレッシング時間が短く、研削熱が低く、ドレッシング温度によるダイヤモンド砥石の砥石寿命の低下を回避できることです。欠点は、電解ドレッシング法のプラスチックの精度が高くなく、修復コストが大きく、プロセスがより複雑になることです。

ダイヤモンド砥石のドレッシングは、硬脆材料の精密研削、超精密研削、高効率研削、成形研削の鍵となります。

ダイヤモンド砥石のドレッシング方法は多様で、それぞれに特徴があります。本稿では、現在広く研究され、適用されており、優れたドレッシング効果を持ついくつかのドレッシング方法のみを紹介します。実際の適用では、ワークピースや加工などのさまざまな要素を総合的に考慮して、ドレッシング効果を達成するための最適なドレッシング方式を選択する必要があります。