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新型水鉆磨輪、磨盤(以下簡稱新型輪(盤))的出現(xiàn),開始了水鉆初磨的革命;開創(chuàng)了中國水鉆研磨的新紀(jì)元;令業(yè)界人士眼前一亮,并為之振奮。從二○○五年 五月開始,新型輪(盤)的使用已從一個(gè)廠家試用到多個(gè)廠家多種型號(hào)、多個(gè)規(guī)格使用,直至遍布浙江、廣東、上海等省市。使用領(lǐng)域也從大小水鉆的初磨到小型水 晶球、小吊墜等小飾品的加工,并已喚起了相關(guān)玻璃深加工企業(yè)訂購異型盤式和異型滾筒式的強(qiáng)烈要求。業(yè)內(nèi)資深人士認(rèn)為,新型輪(盤)系列磨具,適應(yīng)小型水晶 飾品加工的要求,是取代金剛砂、碳化硅的理想品種。其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保障、使用的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性,可大量裝甲生產(chǎn)的產(chǎn)能提升可能性都是原有手段無法比擬的。
但是,一段時(shí)間以來,隨著使用企業(yè)的增多,反映問題也接連暴露。本文將就新型輪(盤)在使用中出現(xiàn)的問題及處理對(duì)策作一論述。
一、使用中的問題
?。ㄒ唬┬滦洼啠ūP)使用中出現(xiàn)的問題主要是:
1 、磨得慢了,比不上金剛砂磨具鋒利,比綠碳化硅略顯遜色。
2 、磨具上易現(xiàn)磨損凹槽。
3 、易出現(xiàn)磨面過熱,部分坯珠變紅,甚至出現(xiàn)裂碎現(xiàn)象。
(二)問題分析
1 、磨得慢
相對(duì)硬質(zhì)磨料的磨具,新型輪(盤)磨得慢是現(xiàn)實(shí)。硬質(zhì)磨料的磨具對(duì)水鉆坯珠實(shí)施的是磨削,是強(qiáng)行的,是憑磨削物與被磨削物之間硬度懸殊,在一 定機(jī)械壓力和轉(zhuǎn)速下強(qiáng)行實(shí)施的,當(dāng)然是快;也當(dāng)然地決定了我國水鉆產(chǎn)品崩邊、劃傷、不上價(jià)的頑癥難愈。而新型輪(盤)雖也在一定機(jī)械壓力下進(jìn)行加工,但其 質(zhì)地不是超硬或硬質(zhì)磨料,而是靠其內(nèi)的α石英進(jìn)行近乎同硬度對(duì)磨。這種磨,既然近乎同硬(α石英,莫氏硬度為 7 ,水晶、玻璃莫氏硬度為 6.5 ),就會(huì)產(chǎn)生共同的損傷,就是以這種共同損傷實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件的保護(hù),這就是研磨。就是慢的原因。
水鉆加工采用研磨是水晶加工業(yè)發(fā)達(dá)國家多年前的成熟辦法。通常的水鉆規(guī)格小在φ 2 ,大不超過φ 8 ,在如此小的水晶珠上磨出 17 個(gè)甚至更多的面,每面磨除量都很小,且要求很平整光滑,界面清晰完整,以研磨加工才能保證。若用磨削,加工速度雖能提高,但水鉆的崩邊和劃傷無法避免,為 后續(xù)拋光遺留下大量的困難;而且是牛刀牽蛙,既不經(jīng)濟(jì)又不環(huán)保。新型輪(盤)的加工速度慢,就是相對(duì)金剛砂等超硬和其他硬性磨具的磨削能力而言的。使用超 硬和硬性磨料加工水鉆,是業(yè)界人在其他水晶加工工作中先入為主的習(xí)慣。故自然與之比照。實(shí)際上,水鉆初磨按其客觀要求,就應(yīng)該是研磨。柔和的研磨。
2 、磨具上易出凹槽
新型輪(盤)與金剛砂鍍輪(盤)的工作原理完全不同。在對(duì)水鉆坯珠施加同樣的加工壓力下,金剛砂對(duì)工件施以削,是憑著比水晶高出多個(gè)硬度等級(jí) 的懸殊,進(jìn)給多少削掉多少,只要進(jìn)給合理,不用考慮輪(盤)的損耗,不用考慮機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,送上裝甲,也就完成了磨削,輪(盤)不會(huì)出現(xiàn)凹槽;使用者很習(xí)慣 使用。而新型輪(盤)施以研。研,就是相互的損耗。其原理是與水鉆坯珠進(jìn)行相互摩擦,摩擦面相互損耗,新型輪(盤)的表面不斷有磨粒損傷脫落,又不斷有新 磨粒露出施磨。這是它既能對(duì)工件施行研磨,又要保護(hù)工件的根本原理。該原理是最能滿足水鉆初磨要求,是任何其他磨削無法替代的。也正是這個(gè)原理未被機(jī)器設(shè) 計(jì)者充分認(rèn)識(shí)和運(yùn)用,使機(jī)器的機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不出與研磨相匹配的動(dòng)作,所以,在原有的機(jī)器上簡單更換新型輪(盤)肯定會(huì)迅速磨出凹槽。人們只有按照這種原理 設(shè)計(jì)磨機(jī)的動(dòng)作機(jī)構(gòu),磨具上凹槽就基本不會(huì)產(chǎn)生,或者輕微易修。
3 、坯珠過熱、裂碎現(xiàn)象
這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在國產(chǎn)小滾筒磨機(jī)上。在研磨初試時(shí)會(huì)出現(xiàn)整排裝甲的坯珠漸漸變紅,有些水鉆因過熱又導(dǎo)致裂碎。無論采取氣壓降低還是調(diào)換帶 輪,均無改善。這些問題的出現(xiàn)不在新型輪(盤)本身,而在現(xiàn)用機(jī)器的供水、進(jìn)給機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的動(dòng)作、壓力所致。即機(jī)器的機(jī)構(gòu)動(dòng)作不適應(yīng)研磨所需要的要求。新 型輪(盤)無法通過產(chǎn)生這種磨削動(dòng)作的機(jī)器施行對(duì)水鉆的正常研磨。這就是不匹配。
二、解決問題的對(duì)策
新型輪(盤)的問題解決對(duì)策,說到底是如何解決現(xiàn)用磨削式老機(jī)器的適應(yīng)性改造問題。當(dāng)前我國水鉆加工行業(yè)的主要裝備是自產(chǎn)裝備或其他水晶加工 機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)的裝備。其中磨機(jī)設(shè)計(jì)都從水晶的磨削開始,逐個(gè)動(dòng)作模仿,轉(zhuǎn)化為對(duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這些機(jī)器,在大件水晶乃至φ 20 以上的球面加工是可行的。但若在這些機(jī)器上突然更換研磨磨具,機(jī)器是難以匹配的。特別是滾筒式磨機(jī),普遍存在忽略磨具損耗問題,無跟蹤補(bǔ)償和自修整裝置; 在機(jī)構(gòu)動(dòng)作上,未從研磨工件的要求考慮,缺少研磨的相應(yīng)動(dòng)作,因此,定向進(jìn)給、定點(diǎn)施磨,磨具出現(xiàn)凹槽;在供水上還是以水晶磨削的設(shè)計(jì)模式,供水不嚴(yán)謹(jǐn), 對(duì)工件的被磨點(diǎn)難施直沖冷潤。使大部分用此種機(jī)器搞研磨試用的企業(yè)大都半途而返,無法受用新型輪(盤)帶來的益處。
解決的辦法:必須從區(qū)別磨削與研磨的兩種不同的過程原理開始,著手改進(jìn)設(shè)計(jì)。首先,要充分考慮磨具和被磨件的共同損耗,去設(shè)計(jì)機(jī)器的機(jī)構(gòu)動(dòng)作 (磨削可以忽略磨具的損耗設(shè)計(jì)機(jī)器的機(jī)構(gòu)動(dòng)作)。其次,研磨的過程較磨削要長,易發(fā)生升溫,這又對(duì)機(jī)器的供水提出了更高的要求。即改進(jìn)供水。第三,增加進(jìn) 給自動(dòng)補(bǔ)償裝置。第四,設(shè)計(jì)同機(jī)修整裝置。
總之,新型水鉆磨輪、磨盤的出現(xiàn),為中國水鉆的產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)提供了新的保障,使用中出現(xiàn)的問題主要是機(jī)器不匹配和人們以用習(xí)慣的金剛砂磨削參 照造成的。不是新型輪(盤)本身的問題。我們已經(jīng)高興的看到,一些大的水鉆生產(chǎn)廠家已經(jīng)識(shí)破廬山,完成技改,生產(chǎn)中已實(shí)現(xiàn)柔性進(jìn)刀,擺動(dòng)施磨,駕輕就熟, 如魚得水,質(zhì)量產(chǎn)量和效益都已為國內(nèi)同行的技術(shù)進(jìn)步、效益提高做出示范。我們有理由相信,隨著這些企業(yè)的闊步發(fā)展,新型輪(盤)目前所面臨的深閨局面將被 打破;當(dāng)新型輪(盤)嫁于真正的研磨之后,我國水鉆企業(yè)叫板國際名牌水鉆準(zhǔn)備工作就完成了。