高精度磨削 CBN砂輪的選擇和實際范例

1、1 引言    磨削加工是人類最古老加工手段之一，隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是硬金屬的加工，它是不可缺少的加工手段。在上世紀八十年代，發(fā)達的西方國家CN機床和機床加工中心高速發(fā)展，高速主軸和硬質刀具的應用，磨床加工與其相比也就顯得加工成本昂貴了。但是隨著磨削技術的發(fā)展，磨具也進一步得到改進。通過創(chuàng)新可供使用的磨料質量、改進組織結構以及采用新結合劑系統(tǒng)使磨具從根本上提高生產效率。超硬材料CBN發(fā)明，作為磨料用于砂輪的制造，不但能有效率的加工較硬的鋼材(HRc45-65)，并使砂輪的耐用度成倍的提高。特別是以德國Krebs&Riedel公司（珂萡石雷德樂）為代表的，

2、在上世紀八十年代中期，研發(fā)出的陶瓷結合劑的CBN砂輪，尤其是在修正修銳上的技術突破，可以說它是磨削模具的一次革命。陶瓷結合劑的CBN砂輪的研發(fā)成功，反過來對生產磨床的廠家提出了技術參數，生產適應CBN砂輪性質的磨床。這樣磨床生產廠商和砂輪生產廠商共同開發(fā)的數控多軸磨床，大大的提高了加工生產效率和降低了生產成本，使這古老加工工藝又發(fā)揮了新的光彩。 2 CBN砂輪的分類CBN磨料制作的砂輪，根據不同的加工工藝和所用不同成分的結合劑可分以下四種。它們的性質和用途（指的機械加工用途）也有所不同。（1）電鍍CBN/金剛石砂輪砂輪的生產工藝簡單，生產成本低。成型簡單但是只有一層鍍層，不能修正，在

3、加工過程中，較難知道，何時磨層受損。適用于小批量的機械加工和幾何圖形復雜成型磨加工用和作為修正滾輪用。（2）燒結式CBN/金剛石砂輪硬度大和密度高，加工成高精度的修正滾輪，成本高。主要用于作砂輪的修正滾輪和大批量的超硬材料的加工。（3）樹脂CBN/金剛石砂輪砂輪的生產工藝簡單，生產成本低。成型簡單但是不好修正整型。用于多型狀小批量的加工。如工具磨和刀具的加工，和玻璃的加工。(4)陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪加工工藝和結合劑的配方被少數外國廠家掌握，如剛進入中國市場的德國Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集團圣戈班手下的WINTER公司，奧地利的TYROLIT公司，德國的

4、Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR。國產的陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪近期也有所突破。陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪具有磨削力強，高速加工不燒傷工件，可修正和并且耐用等優(yōu)點，是目前最理想的高速，高效和高精度的磨削工具。用以下工作的實例作為范例，與同行同事共同討論砂輪的應用。 3 應用實例采用CBN砂輪磨削轎車凸輪軸在Hauser磨床上進行坐標磨削采用CBN砂輪進行強力切槽磨削任務：給定的調節(jié)參數下提高耐用度描述：用戶在使用比較中指出CBN砂輪耐用時間太短。技術數據：工件：R4柴油發(fā)動機轎車凸輪軸，材質為灰鑄鐵，加工余量約0.25mm磨床：FortunaFNH2D350冷卻液

5、：礦物油組分乳濁液砂輪：KREBS&RIEDELCBN砂輪兩件一組，250×19×127mm特性：4B126/9X13VP6340-150修整器：金剛石輥參數：砂輪速度Vc：60m/s最大橫向進給ae：0.05mm最大相應單位時間切削量Qw：10mm3/mm*s循環(huán)次數ia：131周期接觸時間/凸輪tkn：15s接到長期訂購合同單任務：提高每單位時間切削加工量描述：在較小的切削壓力下，來提高金屬磨削量。技術數據：工件：切削罩128x100x49mm磨床：HauserS35CNC冷卻液：噴槍切割油砂輪：KREBSn耐用度比競爭產品高3倍n表面粗糙度均衡的保持在3.54

6、.5µm之間n修整間隔為加工300個軸n結論：&節(jié)省時間20,工件質量保持不變，任務：給定的調節(jié)參數下優(yōu)化砂輪磨損性能描述：目前與所有競爭產品進行比較試驗。耐用度為每套砂輪組加工約17000個零件。技術數據：工件：HSS1.3343,64Hrc開槽削，圓形零件加工4個槽每個90º槽：b=8.75mm；t=6.5mm；l=28mm以分度頭夾緊。磨床：BlohmProfimatCNC-專用磨床冷卻液：礦物油組分濃縮乳濁液；通過優(yōu)化的冷卻液噴嘴供給（pe10bar，Q200l/min）砂輪：KREBSnRIEDEL形式1A8W硬質合金把柄10x10x6mm特性：4B151

7、X26V8118-150修整器：旋轉葉片式修整器MK0參數：砂輪速度vc：30m/s進給速度Vw：120mm/min橫向進給ae：0.1mm結論：&提高耐用度nRIEDELCBN砂輪兩件一組，形式14A1400x15x127mmX=5mm，U=8.75mm特性：4B126/3X22VP7336-125修整器：電鍍涂層金剛石型輥，半徑5mm參數：砂輪速度vc：80m/s進給速度Vw：200mm/min橫向進給ae：6.5mm最大相應單位時間切削量Qw：22mm3/mm*s結論：>接到長期訂購合同單由此看見，對于耗材產品一定要用性價比而不能只看價格。作為大批量，質量穩(wěn)定的生產，不可忽略的參數時間：即效率的提高和廢品率降低，所帶來的經濟效益。由此說明其磨削生產的成本低。n用戶評價最好的砂輪n1004 結論在發(fā)達的工業(yè)國家，對于大批量，高精度的磨削加工，其加工件硬度HRc大于45，基本上都用陶瓷CBN砂輪磨削。它被廣泛的用在汽車的主要零件上如凸輪軸，曲軸，變速箱的齒輪軸和齒輪，軸承和剎車片。用在機床的精密加工件如導軌，絲杠和電機軸的磨削。印刷機零件的磨削，使其精度達到尺寸的0,3-0,5微米。CBN陶瓷砂輪用于軋鋼輥輪的磨削加工和