高精度磨削 cbn砂輪的選擇和實(shí)際范例

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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(jì)八十年代，發(fā)達(dá)的西方國家CN機(jī)床和機(jī)床加工中心高速發(fā)展，高速主軸和硬質(zhì)刀具的應(yīng)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(shù)的發(fā)展，磨具也進(jìn)一步得到改進(jìn)。通過創(chuàng)新可供使用的磨料質(zhì)量、改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)以及采用新結(jié)合劑系統(tǒng)使磨具從根本上提高生產(chǎn)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，在上世紀(jì)八十年代中期，研發(fā)

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

3、過程中，較難知道，何時磨層受損。適用于小批量的機(jī)械加工和幾何圖形復(fù)雜成型磨加工用和作為修正滾輪用?！　　　。?）燒結(jié)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(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)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(jié)合劑的CBN/金剛石砂輪　　　　加工工藝和結(jié)合劑的配方被少數(shù)外國廠家掌握，如剛進(jìn)入中國市場的德國Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集團(tuán)圣戈班手下的WINTER公司，

4、奧地利的TYROLIT公司，德國的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR。國產(chǎn)的陶瓷結(jié)合劑的CBN/金剛石砂輪近期也有所突破。陶瓷結(jié)合劑的CBN/金剛石砂輪具有磨削力強(qiáng)，高速加工不燒傷工件，可修正和并且耐用等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)例作為范例，與同行同事共同討論砂輪的應(yīng)用。　　　　?3應(yīng)用實(shí)例　　　　采用CBN砂輪磨削轎車凸輪軸在Hauser磨床上進(jìn)行坐標(biāo)磨削采用CBN砂輪進(jìn)行強(qiáng)力切槽磨削　　　　任務(wù)：給定的調(diào)節(jié)參數(shù)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?！　　　〖夹g(shù)數(shù)據(jù)：　　　　工件：R4柴油發(fā)動

5、機(jī)轎車凸輪軸，材質(zhì)為灰鑄鐵，加工余量約0.25mm　　　　磨床：FortunaFNH2D350　　　　冷卻液：礦物油組分乳濁液　　　　砂輪：KREBS&RIEDEL　　　　CBN砂輪兩件一組，　　　　250×19×127mm　　　　特性：4B126/9X13VP6340-150　　　　修整器：金剛石輥　　　　參數(shù)：　　　　砂輪速度Vc：60m/s　　　　最大橫向進(jìn)給ae：0.05mm　　　　最大相應(yīng)單位時間切削量Qw’：10mm3/mm*s　　　　循環(huán)次數(shù)ia：13＋1周期　　　　接觸時間/凸輪tkn：15s　　　　接到長期訂購合同單任務(wù)：提高每單位時間切削加工量　　　　描述：在較小的切

6、削壓力下，來提高金屬磨削量?！　　　〖夹g(shù)數(shù)據(jù)：　　　　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(chǎn)品高3倍　　　　n表面粗糙度均衡的保持在3.5－4.5μm之間　　　　n修整間隔為加工300個軸　　　　n結(jié)論：　　　　&節(jié)省時間20％,工件質(zhì)量保持不變，　　　　任務(wù)：給定的調(diào)節(jié)參數(shù)下優(yōu)化砂輪　　　　磨損性能　　　　描述：目前與所有競爭產(chǎn)品進(jìn)行比較試驗(yàn)。耐用度為每套砂輪組加工約17000個零件?！　　　〖夹g(shù)數(shù)據(jù)：　　　　工件：HSS1.3343,64Hrc開槽削，圓形零件加工4個槽每個90o槽：

7、b=8.75mm；t=6.5mm；l=28mm以分度頭夾緊。　　　　磨床：BlohmProfimat　　　　CNC-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(zhì)合金把柄10x10x6mm　　　　特性：4B151X26V8118-150　　　　修整器：旋轉(zhuǎn)葉片式修整器MK0　　　　參數(shù)：　　　　砂輪速度vc：3