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CBN砂轮磨削-----一种很有前途的磨削方法

人气:86发表时间:2018-11-21【
 
    超硬材料CBN于1957年在美国通用电气公司首先研制成功,被美国机械工程师学会(ASME)誉为近半个世纪工业生产中重大贡献之一,是继人造金刚石之后,人造超硬材料的又一重大成就。CBN 具有极高的硬度(仅次于金刚石)、极好的热稳定性和化学稳定性,是一种非常优越的新磨料。CBN砂轮已在生产中推广使用, 对提高磨削效率和提高磨削质量效果显著,为提高磨削技术开创了新的途径。
    近年来国外在CBN砂轮磨削技术的开发和生产实际应用上都取得很大成功。这方面苏联、美国、德国、日本等国走在前列。发达国家对CBN的开发和生产极为重视,给了大量投资使得CBN砂轮磨削技术发展很快,主要是提高砂轮性能,选择合适的使用范围,制定合理的磨削规范。在提高砂轮性能方面,是提高磨料性能、改进结合剂和解决砂轮修整三个关键问题。国外在这几方面近年来取得很大进展, 现概述如下:
     1.提高CBN磨料性能。各国各公司都在改进CBN合成工艺,根据不同使用要求推出相应系列新型CBN磨料产品,并可供应粗粒度磨料,使CBN磨料使用范围不断扩大。
     2.CBN砂轮结合剂的改进。最初发展的是金属结合剂和树脂结合剂砂轮。随着新型CBN磨料的出现,陶瓷结合剂砂轮显出很大的优越性,陶瓷结合剂CBN砂轮的主要优点有:①砂轮中气孔多,利于容屑和排屑,冷却液容易进人磨削区;②陶瓷结合剂是以化学键合力固定磨粒,磨粒不易剥落,砂轮寿命长;③陶瓷耐热性好,使CBN的高耐热性优点可充分发挥;④砂轮较易修整,可以得到质量较高的磨削表面 ,⑤陶瓷(ci)结合剂(ji)CBN砂(sha)轮的磨削比能低,即磨削效率高。美国某公司通过实验证明,CBN砂轮用陶瓷结合剂时,其磨削比能仅为用青铜结合剂时的½。
     3.CBN砂轮的修整。CBN硬度很高,因此这种砂轮的修整一直是个技术难题。现在生产中采用的修整方法有:①单颗金刚石修整;②金(jin)刚石滚轮(lun)修整;③用制动砂轮修整;④珩磨油石(shi);⑤滚轮剂压;⑥悬浮磨料喷射;⑦电解法(用于金属结合剂砂轮)。这些方法各有适用范围,还需要研究改进。
     4.CBN砂轮的适用范围。这种砂轮可用于磨削黑色金属,而金刚石砂轮则不适宜。最开始时,CBN 砂轮用于磨削一些难磨材料,后来应用领域不断扩大。现在不同磨削方式,不同被磨材料(主要指钢铁)都可用CBN砂轮磨削。国外工具厂和轴承厂CNB砂轮磨削用得较多,在磨削难磨材料时其优越性表现更为明显。
     5.磨削参数的优化选择。各国都进行了大各国都进行了大量工作以确定CBN砂轮磨削时的最优磨削工艺参数。这些工作都联系实际生产,得到的数据都对生产有实用意义。为提高CBN砂轮磨削技术的水平,一 些学者也进行了相应的理论研究,如对CBN砂轮磨削时的温度特性、力学特性、磨损机理、磨削表面质量等进行了分析研究,这对CBN砂轮磨削的扩大使用将起很大作用。
    CBN砂轮虽价格较高,但它具有一系列优越性能,使它成为一种大有前途的新磨削方法,其磨削优点如下:
     1.
CBN砂轮的磨削比高,CBN硬度高,耐磨,热稳定性和化学稳定性好。制成的砂其磨削比较普通砂轮的磨削比高数十倍甚至数百倍。
     2.
CBN砂轮有较长的连续工作时间,CBN硬度高、磨粒可较长时间工作仍保持锐利。这些优点对 实现磨削自动化有重大意义。日本某公司试验磨削工件硬度HRC45,但材料不好磨,用普通砂轮时每修正一次磨不出一个工件,而用CBN砂轮磨削,修整一次可磨出多个合格工件。
     3.
CBN砂轮磨削温度低、磨削表面质量高,用CBN砂轮磨削时,磨削温度要比用普通砂轮磨削低 20~40%。CBN砂轮磨削时的温度较低,不仅可以避免磨削烧伤,且可使磨削表面残留应力小。
     4.
CBN砂轮磨削温度低、工件热变形小,容易得到较高的磨削精度。
     5.
CBN砂轮磨削的经济效益,CBN砂轮虽然价格较贵,一次性投资较大,但由于磨削比高,磨削表面质量高,砂轮寿命长,故总的费用是减少的,可以得到很大的经济效益。
  
我(wo)(wo)国生产(chan)使用CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)的(de)工厂还(hai)极(ji)少(shao)(shao),仅有少(shao)(shao)数工厂在(zai)(zai)普通(tong)砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)无法解决问(wen)题(ti)(ti)时,才考虑CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun),可以(yi)说国内CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)的(de)生产(chan)使用和研(yan)(yan)究才刚刚有开始。生产(chan)中(zhong)有不(bu)少(shao)(shao)磨(mo)削(xue)(xue)难题(ti)(ti),可以(yi)期望通(tong)过采(cai)用CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)来解决。目前(qian)我(wo)(wo)国从事CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)技术(shu)研(yan)(yan)究的(de)人极(ji)少(shao)(shao),工厂对CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)技术(shu)又(you)了解甚少(shao)(shao),限制(zhi)了CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)技术(shu)的(de)推广应用。我(wo)(wo)国磨(mo)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工技术(shu)面临新技术(shu)革命的(de)挑战,应加(jia)(jia)强(qiang)工厂、学校和科研(yan)(yan)单(dan)位(wei)间的(de)协(xie)作(zuo),尽(jin)快发展CBN磨(mo)削(xue)(xue)方面的(de)研(yan)(yan)究工作(zuo),期望CBN砂(sha)(sha)(sha)(sha)轮(lun)(lun)磨(mo)削(xue)(xue)这项新技术(shu)能在(zai)(zai)我(wo)(wo)国的(de)工业生产(chan)中(zhong)充分(fen)发挥其作(zuo)用。


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