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磨削凸轮轴CBN砂轮

人气:98发表时间:2018-12-07【
    CBN是一种硬度仅次于金刚石的超硬磨料,具有良好的导热性,用CBN磨料制成的砂轮适用于加工超硬高速钢、耐热钢、不锈钢、超高强度钢、高温合金和钛合金等难加工材料。而陶瓷结合剂CBN砂轮的研制成功,使CBN砂轮在磨削加工中迅速得到广泛的应用。目前,陶瓷结合剂CBN砂轮已广泛应用于轴承、齿轮、刀具、曲轴、凸轮轴、滚珠丝杠、涡轮叶片等零件的磨削。本文以汽车凸轮轴的精加工为例来说明CBN砂轮的磨削性能。
    一、CBN磨粒的性能
CBN导热率是硬质合金的13倍,铜的3倍,另外CBN具有远优于金刚石的热稳定性和化学稳定性,可耐1300~1500℃的高温,并且与铁簇元素有很大的化学惰性,与碳在2000℃时才起反应。因此CBN砂轮的耐用度高,机床的使用率可达 97%以上,与一般砂轮磨削相比,可提高功效600%~700%。
    由于CBN粒度较小,在磨削凸轮轴时,轴颈单位面积上参加切削的磨粒比一般砂轮要多,轴颈在被切削时所产生的弹性变形和塑性变形均较小,在磨粒切削阶段,所产生的热应力和变形应力均较小。这样在磨削过程中既提高了表面粗糙度,又防止表面产生磨削烧伤和因磨粒因素而引起的裂纹。
    二、CBN砂轮的修整
    在使用过程中,当砂轮在宽度方向的磨损量占砂轮宽度的80%时便应对砂轮进行修整,一般砂轮每次修整量为0.006mm,共分3步进行修整,每一步修整量为0.002mm,每修整一次可磨削120根凸轮轴。常采用金刚石滚轮磨削修整,修整时间仅需2~10s,可在进行凸轮轴更换工件时进行修整,既不耽误生产,同时由于金刚石滚轮的寿命长,修整时间短,因而大大缩短了辅助时间。
    三、CBN砂轮的冷却
    在磨削过程中,砂轮线速度高达120m/s,虽可获得较高的金属切除率,但也会产生很大的摩擦和切削热,影响加工质量。因此在加工过程中使用冷却液,不仅仅要给砂轮和工件提供冷却,也要给砂轮和工件提供更好的润滑,同时由于油膜的吸附作用,还可以防止凸轮轴的轴颈表面氧化,防止磨削完后的工件表面生锈。在加工过程中常采用喷射法供给矿物油冷却液,以提高供液压力,增大磨削液供给速度,以便将磨削热量迅速带走,并能冲破砂轮高速旋转的气流,使磨削液能有效的进入磨削区,改善磨削效果。
    四、CBN砂轮的应用
    在凸轮轴的磨削加工中,采用快速点磨的磨削工艺,利用前顶尖的高速旋转 ,通过顶尖和凸轮轴中心孔的摩擦来驱动工件运动,可以实现轴类零件在一次装夹后,用一片砂轮完成7个轴颈、一个端面和一个磨削圆角的工艺。工件的一次装夹全磨削,大大提高了工件的形位精度,减少了辅助时间,提高了生产率,而且减少了粗、精磨的磨削余量,节省了磨削的时间和成本。因而,在凸轮轴精密加工中,采用CBN砂轮进行快速点磨,具有很强的应用和推广价值。



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