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《CBN及CBN砂輪磨削技術(shù)參數(shù)優(yōu)化.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、CBN及CBN砂輪磨削技術(shù)參數(shù)優(yōu)化CBN（Cubic?Boron?Nitride）是繼人造金剛石問(wèn)世之后，于1957年，由美國(guó)GE公司首先合成出的又一種超硬材料。我國(guó)在1966年試制成功CBN，至今已有四十余年的歷史了。?CBN的硬度僅低于金剛石，除了高硬度、高耐磨性、低摩擦系數(shù)等性質(zhì)外，還具有比金剛石優(yōu)越的耐熱性和對(duì)鐵族金屬材料的化學(xué)惰性。利用它這些優(yōu)異的性能作研磨材料所制成的CBN磨具，特別適合于各類鐵族金屬材料的磨加工。它和金剛石用于加工硬而脆的非鐵系材料相互補(bǔ)充，使超硬材料的應(yīng)用范圍大大拓寬。和普
2、通磨料的磨具相比，CBN磨具具有高速、高效、高加工質(zhì)量、長(zhǎng)壽命、低成本的特點(diǎn)，可作為高速數(shù)控磨床高效、高精度磨削的首選工具。在汽車、壓縮機(jī)、機(jī)床、工具、軸承等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。?1??CBN的性質(zhì)?1-1??CBN的晶體結(jié)構(gòu)?六方氮化硼（hBN）經(jīng)高溫高壓合成，晶體結(jié)構(gòu)由層狀轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎浇Y(jié)構(gòu)，密度由2.25g/cm3增加到3.48g/cm3，各種性質(zhì)都發(fā)生了突變。?1-2??CBN的主要特性?在將CBN作研磨材料使用時(shí)，我們主要關(guān)注CBN的硬度、耐磨性、強(qiáng)度和導(dǎo)熱性等性質(zhì)。?1-2-1?硬度?CBN的
3、硬度僅次于金剛石，而遠(yuǎn)高于其它普通磨料。高的硬度意味著切削能力更強(qiáng)、更鋒利。?1-2-2?耐磨性?CBN有高的耐磨性，意味著它比普通磨料更難磨損，保持磨粒形狀的能力是CBN作為高性能磨料的主要特性之一。?1-2-3?抗壓強(qiáng)度?CBN的抗壓強(qiáng)度很高，這意味著在高強(qiáng)度、大去除量磨削等惡劣條件下使用時(shí)，它能保持顆粒完整而不易破碎，因而使CBN磨具壽命更長(zhǎng)。?1-2-4?導(dǎo)熱性?CBN有良好的導(dǎo)熱性，在磨削時(shí)可實(shí)現(xiàn)冷切削。從而大大減少被磨工件燒傷的可能性。?另外，CBN還有高的熱穩(wěn)定性和較低的熱膨脹系數(shù)。特別是C
4、BN與鐵、碳沒(méi)有明顯的化學(xué)親和力，決定著它在磨削鐵族金屬時(shí)的價(jià)值。而金剛石在一定溫度下與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使其結(jié)構(gòu)破壞，這就是金剛石不能加工鐵族金屬材料的原因。?由于CBN和金剛石某些性質(zhì)的不同，它們加工材料的范圍也不同。?CBN適合加工的材料：工具鋼、軸承鋼、合金鋼、超級(jí)合金鋼、鑄鐵等。?金剛石適合加工的材料：硬質(zhì)合金、有色金屬、玻璃、陶瓷、金屬陶瓷、鑄鐵等。?2??CBN磨具的特征?CBN磨具是用不同類型的結(jié)合劑將CBN磨料粘接在一起并制成一定形狀的一種工具。按結(jié)合劑類型、磨具的形狀和用途的不同，可將C
5、BN磨具分為不同的品種。?CBN磨具的特征是由其形狀、尺寸、CBN磨料粒度、濃度、結(jié)合劑類型和使用速度等參數(shù)來(lái)描述的。?2-1?CBN磨料?國(guó)內(nèi)外CBN磨料有許多牌號(hào)，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。?2-2?結(jié)合劑類型?CBN磨具常用的結(jié)合劑有樹脂、金屬、陶瓷和電鍍四種。它們的特性及應(yīng)用范圍各不相同。?2-3?濃度?根據(jù)規(guī)定，磨料在磨具中濃度為100%時(shí)，每cm3含4.4克拉（0.88克）的磨料，此值相當(dāng)于體積25%。濃度代號(hào)規(guī)定見下表。????濃度代號(hào)規(guī)定?代號(hào)?磨料含量（克拉/立方厘米）?濃度?25?1.1?2
6、5%?50?2.2?50%?75?3.3?75%?100?4.4?100%?150?6.6?150%?200?8.8?200%?2-4?形狀尺寸?按GB/T6409.2-1996標(biāo)準(zhǔn)可分為平行、杯形、碗形、碟形、磨頭、油石等形狀。磨具的主要形狀及其代號(hào)可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。?2-5?標(biāo)記?磨具的標(biāo)記按GB/T6409.1-1994標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行標(biāo)記。?3?CBN磨削系統(tǒng)?CBN磨具是一種工具。它只有通過(guò)合理的磨削工藝、依靠磨床的優(yōu)越性能，才能最大地發(fā)揮作用。在研究和應(yīng)用CBN磨削技術(shù)時(shí)，必須把CBN磨具、磨床、工
7、件、修整、冷卻、磨削工藝等因素納入一個(gè)系統(tǒng)里來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，才能獲得最佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。?下面簡(jiǎn)述CBN磨削技術(shù)的幾個(gè)重要影響因素。?3-1??CBN磨具?在制造和選擇磨具時(shí)主要考慮下面四個(gè)方面因素的影響。?3-1-1?結(jié)合劑?在CBN磨具的四種結(jié)合劑中，以陶瓷結(jié)合劑的CBN磨具發(fā)展最快。在世界范圍內(nèi)，陶瓷CBN磨具的比例已上升到50%以上，呈迅速增長(zhǎng)之勢(shì)。這是由于陶瓷CBN磨具磨削效率高，形狀保持性好，耐用度高，易于修整，砂輪使用壽命長(zhǎng)，因而成為高效、高精度磨削的首選磨具。?3-1-2??磨料選擇?磨削時(shí)
8、，磨料是磨具中的主體，它的性能好壞直接影響著磨削的效果。不同牌號(hào)的CBN磨料，因制造工藝的不同，其晶體形態(tài)、顆粒形狀也各不相同，它們各自具有不同的強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)侵蝕性和破碎特性。應(yīng)根據(jù)工藝和使用要求選擇不同牌號(hào)的磨料。需要指出的是，CBN磨料在高溫下易與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使其結(jié)構(gòu)受到破壞，這是在選擇磨削液時(shí)必須要考慮的因素。?3-1-3??濃度?砂輪濃度的高低表示了在磨削時(shí)砂輪工作面上參與磨削的磨粒數(shù)的多少。高濃度可帶來(lái)
