CBN砂轮应用技术

立方氮化硼（CBN）磨具的应用技术—高速、高效、高精度、低成本的磨削技术CBN（CubicBoronNitride）是继人造金刚石问世之后，于1957年，由美国GE公司首先合成出的又一种超硬材料。我国在1966年试制成功CBN，至今已有近四十年的历史了。CBN的硬度仅低于金刚石，但具有比金刚石优越的耐热性和对铁族金属材料的化学惰性。利用它这些优异的性能作研磨材料所制成的CBN磨具，特别适合于各类铁族金属材料的磨加工。它和金刚石主要用于加工硬而脆的材料相互补充，使超硬材料的应用范围大大拓宽。和普通磨料的磨具相比，CBN磨具具有高速、高效、高加工质量、长寿命、低成本的特点，可作为高速数控磨床高效、高精度磨削的首选工具。在汽车、机床、工具、轴承等工业领域有着广泛的应用。1、CBN的性质在把CBN作研磨材料使用时，我们主要研究它的硬度、耐磨性、强度和导热性等性质。◆CBN的硬度远高于其它普通磨料。高的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。由于CBN和金刚石某些性质的不同，它们加工材料的范围也不同。CBN适合加工的材料为工具钢、轴承钢、合金钢、超级合金、铸铁。金刚石适合加工的材料为硬质合金、玻璃、陶瓷、金属陶瓷、铸铁。2、CBN磨削系统CBN磨具是用不同类型的结合剂将CBN磨料粘接在一起并制成一定形状的一种工具。它只有通过合理的磨削工艺，依靠磨床的优越性能，才能最大限度地发挥它的作用。在研究和应用CBN磨削技术时，必须把CBN磨具、磨床、工件、修整、冷却、磨削工艺等因素纳入一个系统里来进行优化，才能获得最佳的技术和经济效果。CBN磨削技术中要考虑的几个重要因素如下。2.1CBN磨具在制造和选择磨具时主要考虑其形状、尺寸、CBN磨料粒度、浓度、结合剂类型和使用速度等参数。◆CBN磨具的形状、尺寸和标记按GB/T6409.2-1996和GB/T6409.1-1994的标准规定；◆在CBN磨具的四种结合剂（树脂、金属、陶瓷、电镀）中(表1)，以陶瓷结合剂发展最快。这是由于陶瓷CBN磨具磨削效率高，形状保持性好，耐用度高，易于修整，砂轮使用寿命长，因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。表1结合剂类型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◆磨粉浓度根据规定，磨料在磨具中浓度为100%时，每cm3含4.4克拉(0.38g)的磨料，此值相当于体积25%。砂轮浓度的高低表示了在磨削时砂轮工作面上参与磨削的磨粒数的多少。高浓度可带来高的磨削比和低的工件表面粗糙度。如200%浓度比100%浓度砂轮寿命延长4-5倍。浓度代号现定见表2。浓度代号规定代号磨料含量(克拉/cm3)浓度251.125%502.250%753.375%1004.4100%1506.6150%2008.8200%◆磨具的硬度等级表示了结合剂对磨料把持力的大小。砂轮硬度的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。