CBN砂輪磨削-----一種很有前途的磨削方法
近年來(lái)國外在CBN砂輪磨削技術(shù)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)實(shí)際應用上都取得很大成功。這方面蘇聯(lián)、美國、德國、日本等國走在前列。發(fā)達國家對CBN的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)極為重視,給了大量投資使得CBN砂輪磨削技術(shù)發(fā)展很快,主要是提高砂輪性能,選擇合適的使用范圍,制定合理的磨削規范。在提高砂輪性能方面,是提高磨料性能、改進(jìn)結合劑和解決砂輪修整三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。國外在這幾方面近年來(lái)取得很大進(jìn)展, 現概述如下：
1.提高CBN磨料性能。各國各公司都在改進(jìn)CBN合成工藝,根據不同使用要求推出相應系列新型CBN磨料產(chǎn)品,并可供應粗粒度磨料,使CBN磨料使用范圍不斷擴大。
2.CBN砂輪結合劑的改進(jìn)。最初發(fā)展的是金屬結合劑和樹(shù)脂結合劑砂輪。隨著(zhù)新型CBN磨料的出現,陶瓷結合劑砂輪顯出很大的優(yōu)越性,陶瓷結合劑CBN砂輪的主要優(yōu)點(diǎn)有:①砂輪中氣孔多,利于容屑和排屑,冷卻液容易進(jìn)人磨削區；②陶瓷結合劑是以化學(xué)鍵合力固定磨粒,磨粒不易剝落,砂輪壽命長(cháng)；③陶瓷耐熱性好,使CBN的高耐熱性?xún)?yōu)點(diǎn)可充分發(fā)揮；④砂輪較易修整,可以得到質(zhì)量較高的磨削表面 ,⑤陶瓷結合劑CBN砂輪的磨削比能低,即磨削效率高。美國某公司通過(guò)實(shí)驗證明,CBN砂輪用陶瓷結合劑時(shí),其磨削比能僅為用青銅結合劑時(shí)的½。
3.CBN砂輪的修整。CBN硬度很高,因此這種砂輪的修整一直是個(gè)技術(shù)難題?，F在生產(chǎn)中采用的修整方法有:①單顆金剛石修整；②金剛石滾輪修整；③用制動(dòng)砂輪修整；④珩磨油石；⑤滾輪劑壓；⑥懸浮磨料噴射；⑦電解法(用于金屬結合劑砂輪)。這些方法各有適用范圍,還需要研究改進(jìn)。
4.CBN砂輪的適用范圍。這種砂輪可用于磨削黑色金屬,而金剛石砂輪則不適宜。最開(kāi)始時(shí),CBN 砂輪用于磨削一些難磨材料,后來(lái)應用領(lǐng)域不斷擴大?，F在不同磨削方式,不同被磨材料(主要指鋼鐵)都可用CBN砂輪磨削。國外工具廠(chǎng)和軸承廠(chǎng)CNB砂輪磨削用得較多,在磨削難磨材料時(shí)其優(yōu)越性表現更為明顯。
5.磨削參數的優(yōu)化選擇。各國都進(jìn)行了大各國都進(jìn)行了大量工作以確定CBN砂輪磨削時(shí)的最優(yōu)磨削工藝參數。這些工作都聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn),得到的數據都對生產(chǎn)有實(shí)用意義。為提高CBN砂輪磨削技術(shù)的水平,一 些學(xué)者也進(jìn)行了相應的理論研究,如對CBN砂輪磨削時(shí)的溫度特性、力學(xué)特性、磨損機理、磨削表面質(zhì)量等進(jìn)行了分析研究,這對CBN砂輪磨削的擴大使用將起很大作用。
CBN砂輪雖價(jià)格較高,但它具有一系列優(yōu)越性能,使它成為一種大有前途的新磨削方法，其磨削優(yōu)點(diǎn)如下：
1.CBN砂輪的磨削比高，CBN硬度高,耐磨,熱穩定性和化學(xué)穩定性好。制成的砂其磨削比較普通砂輪的磨削比高數十倍甚至數百倍。
2.CBN砂輪有較長(cháng)的連續工作時(shí)間，CBN硬度高、磨?？奢^長(cháng)時(shí)間工作仍保持銳利。這些優(yōu)點(diǎn)對 實(shí)現磨削自動(dòng)化有重大意義。日本某公司試驗磨削工件硬度HRC45,但材料不好磨,用普通砂輪時(shí)每修正一次磨不出一個(gè)工件，而用CBN砂輪磨削,修整一次可磨出多個(gè)合格工件。
3.CBN砂輪磨削溫度低、磨削表面質(zhì)量高，用CBN砂輪磨削時(shí),磨削溫度要比用普通砂輪磨削低 20～40%。CBN砂輪磨削時(shí)的溫度較低,不僅可以避免磨削燒傷,且可使磨削表面殘留應力小。
4.CBN砂輪磨削溫度低、工件熱變形小,容易得到較高的磨削精度。
5.CBN砂輪磨削的經(jīng)濟效益，CBN砂輪雖然價(jià)格較貴,一次性投資較大,但由于磨削比高,磨削表面質(zhì)量高,砂輪壽命長(cháng),故總的費用是減少的,可以得到很大的經(jīng)濟效益。
我國生產(chǎn)使用CBN砂輪磨削的工廠(chǎng)還極少,僅有少數工廠(chǎng)在普通砂輪磨削無(wú)法解決問(wèn)題時(shí),才考慮CBN砂輪，可以說(shuō)國內CBN砂輪磨削的生產(chǎn)使用和研究才剛剛有開(kāi)始。生產(chǎn)中有不少磨削難題,可以期望通過(guò)采用CBN砂輪磨削來(lái)解決。目前我國從事CBN砂輪磨削技術(shù)研究的人極少,工廠(chǎng)對CBN砂輪磨削技術(shù)又了解甚少,限制了CBN砂輪磨削技術(shù)的推廣應用。我國磨削加工技術(shù)面臨新技術(shù)革命的挑戰，應加強工廠(chǎng)、學(xué)校和科研單位間的協(xié)作,盡快發(fā)展CBN磨削方面的研究工作，期望CBN砂輪磨削這項新技術(shù)能在我國的工業(yè)生產(chǎn)中充分發(fā)揮其作用。
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