隨著高效磨削加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,市場對(duì)樹脂結(jié)合劑CBN砂輪的性能要求越來越高,加工材料種類的要求也越來越多,這就要求樹脂結(jié)合劑CBN砂輪具有普適性。 CBN磨料樹脂砂輪磨削灰鑄鐵時(shí),推薦適宜強(qiáng)度的CBN磨料,因?yàn)榛诣T鐵的組織結(jié)構(gòu)可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。灰鑄鐵的力學(xué)性能與基...
樹脂結(jié)合劑CBN砂輪是以有機(jī)高分子化合物做結(jié)合劑,將一顆顆CBN磨粒固結(jié)在一起,形成一種具有一定剛性(強(qiáng)度和硬度)的磨削工具。樹脂結(jié)合劑CBN砂輪可加工各種金屬材料和非金屬材料,特別在精磨、拋光加工領(lǐng)域具有優(yōu)越的加工特性;適于磨削高速鋼、鑄鐵、不銹鋼及氮化不銹鋼等工件,在低速磨床上越來越多地替代普通磨具,廣泛應(yīng)用于汽車、軸承、壓縮機(jī)及精密模具等行業(yè)或領(lǐng)域中含鐵族元素工件的精密磨削,是磨削加工中不可...
立方氮化硼(cubic boron nitride,CBN)的硬度僅次于金剛石,具有硬度高、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好,高溫下對(duì)鐵族元素呈化學(xué)惰性的特點(diǎn),是加工鐵族材料時(shí)的理想材料。立方氮化硼磨具是以CBN為磨料,借助于結(jié)合劑和其他輔助材料,在一定條件下制成的具有一定的形狀和性能的用于磨削、研磨和拋光等加工用途的系列工具,如砂輪、磨頭、切割片、磨盤、油石等。其中CBN砂輪磨具最為普遍。按照結(jié)合劑劃分,CBN砂輪有金屬結(jié)合劑CBN砂輪、樹脂結(jié)合劑CBN砂輪、陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪三類。與其他結(jié)合劑相比,陶瓷結(jié)合劑雖然存在脆性大、生產(chǎn)周期長等缺點(diǎn),但是由于具有耐熱性好、形狀保持性好、氣孔多且可調(diào)、易修整等優(yōu)點(diǎn),其在CBN砂輪體系中所占比例逐年升高,成為CBN磨具中最大的家族。
陶瓷CBN磨具具有熱穩(wěn)定性好、耐磨性好等優(yōu)點(diǎn),不易與鐵族元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、適應(yīng)于加工硬而韌性高的鋼件,汽車行業(yè)是陶瓷CBN砂輪應(yīng)用的主要領(lǐng)域,特別是作為發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件凸輪軸和曲軸的加工方面,凸輪軸和曲軸的加工質(zhì)量的好壞直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性;但由于加工余量大且難磨,對(duì)磨削精度的要求很高,加工難度比較大,普通剛玉磨料砂輪的性能很難適應(yīng)高效加工的要求,普通剛玉的耐用度和使用壽命低,需頻繁修整或更換,造成的剛玉磨削廢料較大,對(duì)環(huán)境造成很大程度的污染;CBN的硬度是剛玉的2倍多,CBN砂輪滿足高速、高效、高精、低研磨成本、高性能磨具,同時(shí)降低了環(huán)境污染問題。
近年來,為全面應(yīng)對(duì)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和高性能科技產(chǎn)品對(duì)機(jī)械零件加工精度、表面質(zhì)量、加工效率的要求,出現(xiàn)了一些先進(jìn)的磨削加工技術(shù),其中以超高砂輪線速度和超硬磨料砂輪為主要技術(shù)特征的超高速磨削技術(shù)的發(fā)展最為引人注目。普通磨削砂輪的VS一般小于50m/s,當(dāng)VS大于50 m/s時(shí)為高速磨削,當(dāng)VS大于150 m/s時(shí)便為超高速磨削。
超硬磨具(固結(jié)磨具)一般是由磨料、結(jié)合劑、氣孔三部分構(gòu)成,它們對(duì)磨具的各項(xiàng)性能有重要的影響,因而磨料、結(jié)合劑和氣孔三者通常被稱為磨具的三要素。在超硬磨具的三要素中,超硬磨料是構(gòu)成磨具的主要原料,它構(gòu)成磨具的骨架,是磨具起磨削作用的主要物質(zhì),其暴露在磨具表面上的眾多棱角是加工工件的切削刃。作為磨削使用的超硬磨料,一般應(yīng)具備如下性質(zhì):①較高的硬度和耐磨性;②有適當(dāng)?shù)目蛊扑樾院妥凿J性;③高溫穩(wěn)定性,在磨削溫度下能保持其固有的硬度和強(qiáng)度;④化學(xué)穩(wěn)定性,與被加工材料不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。超硬磨料的主要理化性能決定了以上所述的磨粒性質(zhì),是判斷磨料質(zhì)量好壞的基本指標(biāo),同時(shí)也是影響磨具制造工藝及質(zhì)量的重要因素。
樹脂結(jié)合劑金剛石/CBN磨具的使用壽命及使用效率,除了與所選用的超硬磨料有關(guān)外,還取決于磨料與結(jié)合劑之間的粘結(jié)能力。但實(shí)際情況下,金剛石、CBN均屬脆性材料,由于生產(chǎn)、加工的原因,磨粒表面及內(nèi)部往往存在一定的結(jié)晶缺陷、包裹體等,上述缺陷在樹脂結(jié)合劑所選的磨料中相對(duì)較多,使之抗沖擊強(qiáng)度較低,在磨削過程中極易破碎而喪失磨削功能。另一方面,由于金剛石、CBN緊密的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),使得具有高的表面能,難以與樹脂結(jié)合劑良好浸潤,磨粒與結(jié)合劑之間基本沒有化學(xué)(或冶金)結(jié)合,因而導(dǎo)致磨粒大部分與結(jié)合劑機(jī)械鑲嵌結(jié)合,結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力較弱。以上這些問題都將嚴(yán)重影響樹脂結(jié)合劑超硬磨具的使用性能,因此,無論是增加磨粒自身強(qiáng)度、提高超硬磨料的利用率還是提高磨粒與結(jié)合劑的結(jié)合能力,都需要改善磨粒表面的物理化學(xué)特性。
凸輪軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件,加工效率和質(zhì)量很大程度上影響著部件的成本和使用壽命,凸輪軸是一種非圓磨削工件,加工余量大且難磨,對(duì)磨削精度及效率要求都很高,加工難度比較大,凸輪的加工技術(shù)是行業(yè)里的關(guān)注的重點(diǎn)。傳統(tǒng)技術(shù)中凸輪軸中磨削中的技術(shù)難點(diǎn)有如下幾個(gè)方面:(1)凸輪輪廓精度低,且難以提高。
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