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文档简介

CBN砂轮-简介立方氮化硼是硬度仅次于金刚石的一种超硬材料,它不仅具有金刚石的许多优良特性,而且有更高的热稳定性和对铁族金属的化学稳定性。广泛用于加工淬火钢、冷硬铸铁、耐热合金等黑色金属。定义:以CBN(立方碳化硼)磨料为原料,分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂,制成各种形状的制品,用于磨削、抛光、研磨的工具叫CBN磨具. CBN(立方碳化硼)磨具的结构CBN(立方碳化硼)磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称CBN层,由磨料、结合剂和填料组成,是磨具的工作部分。过渡层又称非CBN层,由结合剂、金属粉和填料组成,是将CBN层牢固地连接在基体上的部分。基体是由铝、钢或电木加工而成,起支承工作层和装卡磨具的作用。 CBN(立方碳化硼)磨具的用途:CBN磨料制作的砂轮,根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。他们的性质和用途(指的是机械加工用途)也有所不同。 CBN砂轮-产品分类 1)电镀CBN砂轮砂轮的成型工艺简单,生产成本低。成型简单但是只有一层镀层,不能修正,在加工过程中,较难知道,何时磨层受损。适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修整滚轮用。 2)烧结CBN砂轮硬度大和密度高,加工成高精度的修整滚轮,成本高。主要用作于砂轮的修整滚轮和大批量的超硬材料的加工。 3)树脂CBN砂轮砂轮的生产工艺简单,生产成本低。成型简单但是不好修正整形。用于多形状小批量的加工。如工具磨和刀具的加工,和玻璃的加工。 4)陶瓷结合剂CBN砂轮陶瓷结合剂的CBN砂轮具有磨削力强,高速加工不烧伤工件,可修正和并且耐用等优点,是目前最理想的高速,高效和高精度的磨削工具。 CBN砂轮-使用范围 1、对软钢的磨削是首选。很多的经验对进口和国产各种不锈钢与其它软钢的磨削达到非常理想的效果,并且效率提高100%左右,经济效益提高百分之200。 2、在自动机床上大批量生产的工件(微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等)的精磨和终磨。 3、要求砂轮具有良好的棱角保持性的复杂型面工件(插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等)的磨削。 4、大型精密工件(机床导轨、高精度丝杠等)的精磨和终磨。这些工件使用普通磨料往往由于磨削温度高而容易引起较大变形,最佳首选是CBN砂轮。 5、对由耐热钢和高硬度(HRC55以上)的合金钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具时因磨具消耗或磨钝过快而不能获得很高的精度。 6、对特殊钢材如含钨、含钨钼高速钢,钒合金钢、钴合金钢、特种高速钢刀具刃磨,难加工耐热钢工件的超精加工,以及其他钢淬火工具的珩磨。 7、含钨、含钨钼和其它高速钢,特别是钒合金钢、钴合金钢等特种高速钢刀具的刃磨和精密。 8、由耐热、不锈钢和高硬度(HRC55以上)的合金结构钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具磨削消耗过大或磨钝过快而不能获得高的精度。 9、在自动或半自动机床上大批量生产的工件如仪表和微型轴承零部件。 10、对钛合金磨削CBN是最佳的磨削砂轮选择。 CBN砂轮-加工对象 适用于加工以下多种材质的产品: 高锰钢; 高铬、镍、钼合金钢; 冷硬铸铁(HS8090); 各类淬硬钢(HRC5565); 各类铸铁(HB200400)等,并已在国内汽车(齿轮、飞轮、轴、轴承等加工)、轧辊、渣浆泵(叶轮、涡壳、护板、护套等加工)、模具、缸套; 玻璃、宝石等高硬度软韧材料,解决了各行各业中高硬度难加工材料的切削加工,并能提高工作效率,大幅度地节约加工工时及电力,获得了巨大的经济效益。 电镀金刚石砂轮的优势与弊端分析字号显示:大 中 小2007-12-17 11:24:00来源:一大把论坛电镀金刚石砂轮的优点:电镀工艺简单,投资少,制造方便;无需修整,使用方便;单层结构决定了它可以达到很高的工作速度,目前国外已高达250300m/s;虽然只有单层金刚石,但仍有足够的寿命;对于精度要求较高的滚轮和砂轮,电镀是唯一的制造方法。正是由于这些优势,电镀砂轮在高速、超高速磨削中占据着无可争议的主导地位。电镀金刚石砂轮存在的缺陷:在镀层金属与基体及磨料的结合面上并不存在牢固的化学冶金结合,磨料实际上只是被机械包埋镶嵌在镀层金属中,因而把持力小,金刚石颗粒在负荷较重的高效磨削中易脱落(或镀层成片剥落)而导致整体失效;为增加把持力就必须增加镀层厚度,其结果是磨粒裸露高度和容屑空间减小,砂轮容易发生堵塞,散热效果差,工件表面容易发生烧伤。目前国内的电镀砂轮制造尚未实现按加工条件的要求而优化设计出砂轮的最佳地貌,单层电镀金刚石砂轮的这些固有弊端必然会大大限制它在高效磨削中的应用。 郑州众邦超硬工具有限公司 郑术涛兴五金砂轮厂 王曼云BN砂轮(立方氮化硼砂轮)CBN grinding wheel最理想的高速、高效和高精度的磨削工具张国耀(郑州超微磨料磨具有限公司 河南 郑州450001)一、立方氮化硼(CBN)砂轮的特点:CBN作研磨材料使用时,我们主要研究CBN的硬度、 热稳定性、化学惰性、耐磨性和导热性等。CBN的硬度远高于其它普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利;CBN有高的耐磨性,意味着它比普通磨料更难磨损;保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一;CBN的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN有很好的导热性,在磨削时可实现冷切削。1、高硬度、高韧性立方氮化硼(CBN)是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料,因而具有更佳的切削能力、更锋利2、摄氏度的高温,比金刚石的耐热性800高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。3、模具钢、导热性好。CBN磨削性能好、加工表面质量好。由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性,会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果,因此可使工件的耐用度提高10%-30%加工表面质量得到提高,一般无裂纹,不易烧伤,并可获得残余压应力,显著提高工件疲劳强度,通常,被磨工件的耐用度能提高30。6、砂轮磨削比可达35005500,比普通刚玉砂轮高百倍,比金刚石砂轮高35倍。7、工作效率高、综合经济效益好。磨削锋利、磨削力小、CBN使用周期长,磨削比高,可获得较佳的经济性,使用中形状保持性好,无需经常更换砂轮和修整砂轮,节约工时,改善劳动条件,有利于加工操作碱性溶液中会分解,在沸水中能微量分解,结果将使磨粒晶形遭到破坏,所以磨削时,只能选用油性冷却液,而不能用水基冷却液。、对软钢的磨削是首选。很多的经验对进口和国产各种不锈钢与其它软钢的磨削达到非常理想的效果,并且效率提高100%左右,经济效益提高百分之200。2、在自动机床上大批量生产的工件(微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等)的精磨和终磨。3、要求砂轮具有良好的棱角保持性的复杂型面工件(插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等)的磨削。4、大型精密工件(机床导轨、高精度丝杠等)的精磨和终磨。这些工件使用普通磨料往往由于磨削温度高而容易引起较大变形,最佳首选是CBN砂轮。5、对由耐热钢和高硬度(HRC55以上)的合金钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具时因磨具消耗或磨钝过快而不能获得很高的精度。6、对特殊钢材如含钨、含钨钼高速钢,钒合金钢、钴合金钢、特种高速钢刀具刃磨,难加工耐热钢工件的超精加工,以及其他钢淬火工具的珩磨。7、由耐热、不锈钢和高硬度(HRC55在自动或半自动机床上大批量生产的工件如仪表和微型轴承零部件。10是最佳的磨削砂轮选择。三、CBN砂轮(立方氮化硼砂轮)1、CBN砂轮不同结合剂的对比磨削性能磨具的结合剂类型树脂(B)金属(M)陶瓷(V)电镀(E)砂轮寿命中高高低金属磨除率高/中中高/中高形状保持性中高高高功率需求中中/高中低/中修整难易中很难易一般不修表面粗糙度好好/中最好变化推荐应用工具、刀具磨削平面磨、外圆磨、滚刀磨、抛光、缓进给磨、双端面磨成形磨削、内圆磨削、珩磨成形磨削、内外圆磨削、凸轮磨、曲轴磨、缓进给磨、抛光、超精磨样板磨、成形磨、柱面的内外圆磨、缓进给磨、齿轮或花键磨2、CBN砂轮硬度砂轮的硬度等级表示结合剂对磨料把持力的大小,它是制造商工艺控制的重要指标,也是用户选择磨具性能的主要参数。砂轮硬度均匀和稳定及硬度高低的合理选择是保证磨削质量的重要前提。国外陶瓷CBN砂轮一般有37个硬度等级可供选择,国内目前尚未制订CBN砂轮(包括金刚石磨具)的硬度检验标准,制造商以配方对硬度进行控制。3、CBN砂轮浓度CBN砂轮浓度的高低表示在磨削时砂轮工作面单位面积上参加磨削的磨粒数的多少,树脂结合剂通常采用75-100%的浓度;陶瓷结合剂高浓度可带来高的磨削比,通常采用100-200%的浓度。目前,高速、高效磨削均采用较高的砂轮浓度,如进口磨凸轮轴磨床配套的陶瓷CBN砂轮浓度一般均为200%。对于有特殊要求的加工,浓度选用还可进行调整。如,在抛光和高精度磨削中,常采用低于一般磨削时的浓度;对要求加工效率高的工序,可采用粗粒度、高浓度的CBN磨具;对于要求CBN磨具形状保持性好的成型磨削、端面磨削、沟槽磨削等,应选择较高浓度的CBN磨具。4、CBN砂轮粒度粗糙度对照在磨加工中操作者一般都具有普通磨料磨具的使用经验,粒度选择的原则基本相同,但考虑到两大类磨料性能的差异,要求达到相同的加工表面粗糙度,由于超硬磨粒的锋利性和不易磨损性,选用的粒度号就要比普通磨料细13个粒度号。选择CBN砂轮的粒度时,还应考虑砂轮所采用的结合剂,因为各种结合剂均有它的最佳粒度范围,太粗或太细均不利于其磨削加工。一般情况下,树脂结合剂CBN砂轮通常选用100/120-270/325;陶瓷结合剂CBN砂轮通常选用100/120230/270;金属结合剂砂轮选用70/80230/270。当然还要看加工效率和加工表面粗糙度要求等选择最佳粒度,要求加工效率高时,选用较粗粒度号。反之选较细粒度号。四、CBN磨削系统砂轮磨削的关键技术也离不开磨床、砂轮、磨削工艺和磨削液、工艺参数纳入一个整体系统来进行优化,才能获得一个最佳的技术和经济效果。1砂轮上面已做描述。2、磨床:磨床是磨削系统的中心,磨床的性能对磨削效果有非常重要的影响。 砂轮作为以磨床为中心的磨削体系中的一个附件,只有通过磨床所具有的优异特性并优化各种磨削参数,才能最大限度地发挥优势,对CBN磨削来说尤其如此。a、高速度提高砂轮的工作线速度可明显提高磨削效率和磨削比,降低磨削力,从而降低磨削成本。如使用陶瓷CBN砂轮磨削凸轮轴,当砂轮速度从80m/s提高到160m/s时,磨削时间相同,则修整间隔(耐用度)增加2倍;当砂轮速度由35m/s增加至60m/s时,在不同的单位金属去除率(Qw)情况下,法向磨削力(Fn)均减小1/3左右。CBN砂轮因其结构特点及CBN磨料的特性,为高速、超高速磨削提供了可能。80125m/s的使用速度已成为目前国内进口的CBN专用凸轮轴磨床基本特征之一。在条件允许的情况下,使用尽可能高的速度是提高CBN磨削的技术性和经济性的重要前提。以上,传递的磨削功率常为几十千瓦,故要求其主轴系统刚性好、回转精度高、温升小、功耗低。近年来,超高速磨床愈来愈多地使用将电机和主轴作成一体的电主轴,其所用轴承主要是油气润滑的陶瓷球角接触球轴承和液体动静压轴承,後者多用在外圆类超高速磨床上。磁浮轴承虽然高速性能好、精度高,但价格昂贵和有发热、漏磁问题,目前尚较少采用。高速回转的砂轮轴和砂轮一起,其动不平衡引起的振动会严重影响磨削质量,除了砂轮和主轴系统预先要进行严格的动平衡外,还应当在机床进行磨削的过程中实施连续的自动平衡。此外,要充分重视超高速磨床砂轮与主轴连接的可靠性。b、机床的高刚性和抗震性高速磨削和CBN砂轮磨削的特点,要求机床主轴和整体要具有很高的刚性和良好的抗震性,从而保证磨削工件的精度和表面质量,这是CBN高速磨削技术中对磨床的基本要求。不具备这些条件,在使用CBN砂轮时,要想获得更高的金属去除量,工件的几何精度和表面质量就会变差。波纹是常见的表面质量缺陷,它是由振动产生的。引起振动的原因有多种,包括机床刚性低、抗震性差、机床共振或砂轮参数设计不合理造成磨削力过大等。有资料显示:机床的刚度应不小于100N/0.001mm的数量级为好。超高速磨床除对主轴系统要求很高外,相应也要求进给系统速度範围宽、加速度大、刚性高、动态响应快、定位精度好,虽然滚珠丝杠和静压丝杠目前在超高速磨床上还经常采用,但在某些情况下已不能满足要求而改用无中间传动环节的直线电机驱动。众所周知,直线电机驱动方式速度範围很宽,加速度很大,响应快,运动平稳且精度好,不过用在机床上还要解决散热、隔磁和运动部件轻量化问题。丰田工机超高速数控凸轮磨床GCH63轴(工件回转)与X砂轮磨削冷硬铸铁凸轮轴,磨削速度200m/s,其结果是磨削时间4s/痠、表面粗糙度Rz1.9注:提高速度必须在机床许可的范围内、并且在一些技术人员的指导下方可进行。3、修整:修整过程中必须要转速调低,让进刀量加大,达到0.03MM以上。使用金刚石滚轮、修整盘及钻辊修整是最好选择,但除了进口专用机外一般磨床都没有修整盘及钻辊的装置及驱动系统,不仅可提高修整效率,更重要的是可获得较好的砂轮形貌。使用其他修整工具,很难完成对高硬度砂轮表面的修整。修整装置的进给精度要高,每次进给量应在mm级,过量的修整既影响磨削质量又会大大减少砂轮使用寿命。修整速比Vr /Vc是修整工艺中一个重要的参数,它的改变会使砂轮表面形貌显著变化,并最终影响到工件的表面质量。陶瓷结合剂可以采用此法,金属与树脂的参见其它修整方法。(1)磨削整形法:磨削整形法是用普通磨料砂轮、金刚石砂轮、金刚石滚轮等与CBN砂轮对磨整形,或用CBN砂轮磨削低碳钢进行整形。A、通砂轮磨削整形用绿色碳化硅或白刚玉陶瓷结合剂砂轮作为整形砂轮,用外圆磨削法对CBN砂轮进行整形。在整形砂轮轴上安装制动器,使整形砂轮与CBN砂轮之间产生相对速度,可提高整形效率,相对速度越大,整形效率越高。该方法也可用于修锐,但应采用细粒度(150#220#)修整砂轮。制动整形法的特点是整形压力较大、对磨床刚性要求高,对树脂结合剂砂轮容易产生过整形。B、钢磨削整形低碳钢磨削整形是利用CBN砂轮磨削低碳钢时形成的流状切屑来刮除结合剂,达到整形目的。该方法又可分为单滚筒法和双滚筒法。双滚筒法是利用两个滚筒的速度差实现平稳整形,可提高整形质量。低碳钢磨削整形的特点是修整效率及修整精度较低、磨粒脱落较多、整形质量不稳定。a软铁(未硬化)、红铜、不锈钢等软钢,利用这些材料的靭性以柔克刚,要修约20分钟.修整效果与精度一般b用钼金属修,要修约10分钟,修整效果较好、效率较快,但钼金属较贵.C、杯形砂轮整形法日本东京大学的庄司克雄研制的杯形砂轮修整器将修整进给变为切入进给,提高了修整精度。采用杯形砂轮对CBN陶瓷砂轮整形后,CBN砂轮的表面磨粒产生微小破碎,具有良好的容屑槽和尖锐的切刃。杯形砂轮对CBN砂轮的整形效果优于采用金刚石砂轮的整形效果。使用专用的杯形砂轮对CBN砂轮进行修整。这种砂轮的材质一般选用绿碳材质。砂轮的大小根据被修整砂轮的大小而决定。一般有直径:100、125、150、175、180、200、205。D、金刚石滚轮整形金刚石滚轮是采用电镀法或粉末冶金法将金刚石颗粒固结在金属基体的圆周表面上制成的高效成型修整工具,其修整机理是通过金刚石滚轮与CBN砂轮的旋转运动之间产生的相对运动来实现砂轮整形。修整进给量ar和修整速比q(q=vr/vs,vr为金刚石滚轮线速度,vs为CBN砂轮线速度)对修整后CBN砂轮的磨削性能有重要影响。采用较大修整速比q=修整后的CBN砂轮磨削力较小,但工件表面粗糙度较大。采用较大修整进给量ar修整后的砂轮较锋利。S.Malkin等人认为,金刚石滚轮整形法的修整机理和修整后砂轮的磨削性能主要由CBN砂轮磨粒轨迹与金刚石磨粒运动轨迹之间的夹角(干涉角d)控制,d越大,修整力越小,但修整后的砂轮表面较粗糙。中速比的选择范围为q=0.40.7,精密磨削时应选取速比q-1.0,具体数值应根据磨削粗糙度要求和砂轮特性确定,例如磨削精密氧化锆零件时可采用速比q-1.0修整CBN陶瓷砂轮,这样可获得较低的粗糙度(Ra=0.06m)和较高的圆度(0.6m)。金刚石滚轮整形法的主要优点是结构简单、滚轮耐用度高、能同时在砂轮全宽度上进行修整、修整时间短、修整力小、能复制特定的砂轮轮廓(尤其对复杂型面砂轮具有准确的复形能力)、适用于自动化生产。该方法在有载或无载情况下均可使用,可使修整时间与其它加工辅助时间交叉重合。E、普通砂轮磨削修锐用修整轮(碳化硅砂轮或刚玉砂轮)作切入式外圆磨削,修锐CBN砂轮。修整轮速度vr与CBN砂轮速度vs的关系应为vrvs-1(m/s)。这种方法通常使用于树脂与金属砂轮的修整。(2)油石修锐(油石大多只做修锐使用而不做为整形使用)油石修锐是应用较广泛的修锐方法,它主要通过接触区破碎磨粒的挤研作用去除CBN砂轮的结合剂。采用不同粒度的油石修锐后磨粒的凸出高度均在610m。由于油石修锐无法获得较大的磨粒凸出高度,因此不能用于大切削用量磨削用CBN砂轮的修锐。采用油石修锐法对电镀CBN砂轮进行微量整形可去除镀层表面过高或结合不牢的CBN磨粒,从而改善磨粒的等高性,减少电镀砂轮型面的尺寸误差。油石大多只做修锐使用而不做为整形使用。通常使用白刚玉油石条。此种方法修整的光洁度好、锋利度好。但是此法一般不做大余量的修整。只做修整(整形)后的修锐。(3)车削法:不太经常用,这里不做详细介绍。注:砂轮修整详见砂轮修整篇:4、冷却与冷却液磨削液有三大作用:润滑、冷却、清洗。CBN砂轮对磨削液的冷却与清洗作用要求更高。在磨削过程中,90%以上的能量转化为热能,这些热必须被冷却液最大限度地吸收并带走,否则工件就会被烧伤。对CBN砂轮来讲,还要考虑CBN磨料与水在高温下所产生的化学反应对磨料的破坏。正确选择冷却液种类和冷却工艺参数,往往会收到事半功倍的效果。不同的冷却液,会使砂轮的磨削比相差几倍甚至十几倍。冷却液对CBN砂轮的影响,表明砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度与冷却效果密切相关。充分优化磨削工艺参数可使磨削效率、磨削质量和磨削成本等技术经济指标在更高的水平上达到平衡。鉴於磨削液对环境的负面影响,人们正研究开发微量油润滑磨削和低温气体冷却磨削,但目前使用磨削液仍是主流。CBNH3BO3+NH3)砂轮磨损,但油基磨削液工作时会产生油雾并容易冒烟起火,所以超高速磨削采用高性能水基磨削液特别是水溶性透明乳化液的也比较多。超高速磨削时气流屏障阻碍磨削液注入磨削区,因此必须采用恰当的注入方法,比如采用靴状喷嘴和石墨管浮动喷嘴等,且喷嘴应尽可能靠近磨削弧区。所示为日本大隈公司超高速凸轮磨床GC-Super33对于CBN总之CBN有着无可比拟的优越性,随着新材料、新技术的不断涌现,随着加工工业的技术进步,其应用范围不断扩大,用量不断增长,有力地推动着经济的发展。在发达的工业国家,对于大批量,高精度的磨削加工,其加工件硬度大于45HRC,基本上都用陶瓷CBN砂轮磨削。它被广泛地用在汽车的主要零件上,如凸轮轴、曲轴、变速箱的齿轮轴和齿轮、轴承和刹车片。用在机床的精密加工件,如导轨、丝杠和电机轴的磨削、印刷机零件的磨削,精度能够达到0.30.5m、对于一些难加工材料和一些韧性材料(不锈钢、钛合金等)CBN砂轮成为最佳首先,CBN陶瓷砂轮用于轧钢辊轮的磨削加工和在航空、航天和军工等领域的应用就不一一而说了。我们在选择CBN砂轮时,对于他是耗用产品一定要用性价比而不能只看价格。作为大批量,质量稳定的生产,不可忽略的参数时间:即效率的提高和废品率降低所带来的经济效益。由此说明其磨削成本低。经济效益最佳。由于CBN陶瓷砂轮的生产周期较长,所以用者一定要有计划订购。好的生产厂商是根据用户的生产工艺和工件的技术参数来配制砂轮。磨料的选择、磨粒的大小、组织的松紧、砂轮的硬软和形状等这些生产砂轮的参数,不仅要根据工件的技术参数,还要考虑磨床的技术参数。所以对买卖双方来说,CBN工艺是含量较高的技术,要通过专业渠道购买,才能选到适合的砂轮。综上所述:CBN砂轮是最理想的高速、高效和高精度的磨削工具关于CBN砂轮在磨削加工中的应用及介绍2010-03-11 15:50CBN材料除用来制作刀具外,其最大的应用领域还是制成CBN磨具,用于高速高效磨削和珩磨加工,可使磨削效率大大提高,其磨削精度和质量提高一个等级。1.CBN砂轮磨削汽车零件-凸轮轴和曲轴汽车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮,淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。一般都是采用靠模仿形磨削,工件速度的提高受到限制,工件易产生磨削烧伤裂纹,采用靠模仿形磨削,其凸轮表面的轮廊曲线要受砂轮直径大小的影响,所以很难保证凸轮轮廊曲线的正确。生产实践证明,当砂轮直径大时,磨出的凸轮瘦,当砂轮直径小时,磨出的凸轮胖,只有当砂轮直径接近或等于磨削靠模凸轮的滚轮直径时(一般为570mm),其仿形误差接近于零,即磨出的凸轮表面轮廊曲线接近于靠模凸轮。在实际生产中,所用的砂轮直径一般都是从D600(或610)用到D500,与理想的砂轮直径(570)相差甚多,所以生产中总有大部分凸轮轴的凸轮曲线超标。为解决这个问题,我们在靠模仿形凸轮磨床上采用CBN砂轮磨削,可把CBN砂轮直径制成D575,CBN磨料层厚为45mm,其磨轮的磨削最小直径是D565,磨削直径范围虽然只有10mm,但磨削零件数却相当于几十片普通砂轮,不仅可保证凸轮曲线正确,而且也不会产生磨削烧伤现象。如Liton工业自动化公司用CBN砂轮磨削凸轮轴,其成本降低了50%,凸轮表面的疲劳强度提高了30%;东风汽车公司襄樊柴油发动机厂用陶瓷结合剂CBN砂轮粗磨冷激铸铁凸轮轴,其凸轮磨削余量t=45mm,砂=60m/s,工件转速n=100r/min,f=0.1mm/s,采用高速磨削液,CBN砂轮的寿命基本相当于20片刚玉磨料砂轮。2.CBN砂轮在内孔磨削中的应用内圆磨削的效率一直很低,其主要原因就是磨削速度、砂轮材质及磨杆的刚性问题。生产过程中用在修整砂轮、更换砂轮的时间几乎占了单件工时的1/31/5。如果内圆或沟槽磨削采用CBN电镀砂轮,并把砂轮速度提高,增大磨杆直径,便可适当提高工件转速与进给速度,不仅可保证孔(弧)径、槽宽尺寸与形位精度,表面粗糙度和避免烧伤,而且还可以成倍地提高加工效率,降低加工成本。如国内某厂加工一个年产60万件的纺机滚动轴承套,磨15.5+0.04的孔及相邻的弧槽,过去用铬刚玉(GG)砂轮,需用两道工序分别在两台M224内圆磨床上加工,其槽(弧)径差及尺寸与孔的同轴度很难保证,且效率低,采用CBN砂轮后,加粗了磨杆,提高了进给量,节约了修整和更换砂轮的时间,彻底解决了原有问题。后又改为孔、沟同时磨,即在磨杆上装两个砂轮,使磨削效率提高1倍,节省了一台磨床。所加工的工件表面粗糙度为Ra0.63m采用的磨削工艺参数:砂=36m/s,2=19m/min,f粗切=1m/r,f精切=0.5m/r,光磨时间t=bs,采用10%浓度的乳化值。3.采用CBN砂轮磨削齿轮齿轮磨削以往是采用单齿面与多齿面磨削,单齿面磨削虽然可获得较高的加工精度,但效率低,成本高,多齿面磨削虽生产效率高,但其加工质量比单齿磨削差。若采用CBN砂轮磨削,无论采用单齿面磨削还是采用多齿面磨削,采用电镀CBN砂轮或陶瓷结合剂砂轮进行磨削,其效果极为显著:(1)CBN砂轮可以制成精度较高的齿形,由于耐用度高,不频繁修整,不需经常调整机床,可获得稳定的齿廊、导程和节距精度。(2)可实现高速磨削与高进给率磨削齿面,粗糙度低且不会烧伤,可在提高磨削效率的条件下获得较高的齿轮精度(67级)。(3)CBN砂轮寿命长,磨削性能好,节约了砂轮更换修整、机床调整和工件检测等许多辅助时间。4.应用CBN磨具加工难加工材料及难加工面对淬硬钢件或冷硬铸铁件孔的珩磨,可采用CBN珩磨油石,对高强度、高硬度和高热敏性的合金钢、不锈钢、耐热钢与合金,宜采用高硬度、高强度的CBN砂轮,采用极压乳化液或高速磨削液进行冷却。对较长的导轨面或复杂型面、凸轮磨床的靠模轴等均宜采用CBN砂轮。磨具常识:低硬度砂轮宜磨削高硬度工件2009-10-15 11:15磨削是在磨床上用砂轮作为切削刀具对工件进行切削加工的方法。该方法的特点是: (1)由于砂轮磨粒本身具有很高的硬度和耐热性,因此磨削能加工硬度很高的材料,如淬硬的钢、硬质合金等。 (2)砂轮和磨床特性决定了磨削工艺系统能作均匀的微量切削,一般ap=0.0010.005mm;磨削速度很高,一般可达v=3050m/s;磨床刚度好;采用液压传动,因此磨削能经济地获得高的加工精度(IT6IT5)和小的表面粗糙度(Ra=0.80.2m)。磨削是零件精加工的主要方法之一。 (3)由于剧烈的磨擦,而使磨削区温度很高。这会造成工件产生应力和变形,甚至造成工件表面烧伤。因此磨削时必须注入大量冷却液,以降低磨削温度。冷却液还可起排屑和润滑作用。 (4)磨削时的径向力很大。这会造成机床砂轮工件系统的弹性退让,使实际切深小于名义切深。因此磨削将要完成时,应不进刀进行光磨,以消除误差。 (5)磨粒磨钝后,磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落,重新露出锋利的刃口,此特性称为“自锐性”。自锐性使磨削在一定时间内能正常进行,但超过一定工作时间后,应进行人工修整,以免磨削力增大引起

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