陶瓷cBN砂轮基体材料及截形选择
CBN砂轮的选择和应用实例
心 快 速发 展 高速 主轴 和硬 质刀 具广 泛应 用 ，磨床加工 的成本与其相比高了许 多。但
是 随着 磨 削技 术 的发展 ，磨具也 进一 步得
到 改进 。通过 创 新可 改进 磨料质 量 、组织
结 构 以及采 用新 结合 剂系 统从根 本 上提高
维普资讯
１ 电镀 Ｃ Ｎ ） Ｂ ／金 刚石砂 轮
术还 未成 熟 。 笔 者用 以下 工作 实例 作 为范 例 ，探讨 砂 轮 的应
生产 工艺 简 单 、生产 成本低 、成型 简单 ，但 它
只有一层镀层 ，不能修 正 ，因此在加工过程 中较难掌 用 。 握磨 层何 时受损 。此砂轮适 用于小 批量 的机 械加 工 、 几何 图形 复 杂成 型磨 加工 ，还 可作修 正滚 轮使 用 。
描 述 ： 目 前与 所有 竟 争产 品 进 行 比较 试 验 ． 用度 为 每 蠢 耐 砂轮 组加 工 需 约 Ｉ０ 。 ７ ０ 个 零件
硬 度大 、密度高 ，可 加工成高精 度的修正滚 轮 ， 成 本 高 。主要 用于 大批 量 超硬 材料 以及 玻璃 和 石料
的加 工 ，还 可作 砂轮 的修 正滚 轮使 用 。
． 整器 ：金 刚石 滚 轮 Ｉ 参数： 砂 轮 速度 ｖ ６ Ｉ ３ ｃ Ｏ ／ 量 大横 向进 蛤 ・ ００ ｍ ・ ５
量 大 相应 单 位时 问 切削 量
剂 Ｃ Ｎ砂轮 其在修正修锐上 的技术 突破 Ｂ
可 以说是 磨削模 具 的一 次革命 。陶瓷 结合剂 ＣＢ Ｎ砂轮 的研 发成 功 ，反过 来对 生产 磨床 的
厂家也提 出 了技 术参 数 ，需要 生产适 应 Ｃ Ｎ砂轮 性质 的磨床 。这样磨 床生产 厂商和砂 轮 Ｂ 生产 厂商 共 同开发 的数控 多轴 磨床 ，大 大提 高 了加 工生产 效率 ，降低 了生产成 本 ，使 古
CBN内圆磨砂轮陶瓷结合剂的主要特点和优势
CBN内圆磨砂轮陶瓷结合剂的主要特点和优势
磨料是在磨具中起到磨削作用的成分。
随着磨加工的新材料不断涌现，新型的磨料新品种也相应的研发出来。
到现在为止，除了普通的刚玉系磨料、碳化物系磨料之外，还相继出现了烧结矾土刚玉磨料、金刚石、立方氮化硼、陶瓷刚玉磨料等磨料。
以立方氮化硼CBN磨料的主要性质及其对磨具制造与性能的影响。
工业生产的立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面镀金属的，颗粒尺寸通常在1毫米以下。
它具有优于金刚石的热稳定性和对铁族金属的化学惰性，用以制造的磨具，适于加工既硬又韧的材料，如高速钢、工具钢、模具钢、轴承钢、镍和钴基合金、冷硬铸铁等。
用立方氮化硼磨具磨削钢材时，大多可获得高的磨削效率和加工表面质量。
爱磨仕CBN内圆磨砂轮主要特点和优势
1、磨削效率高
2、加工工件精度高
3、工件尺寸一致性好
4、砂轮使用寿命长等
爱磨仕CBN内圆磨砂轮适用磨削材料
铸铁类：冷激铸铁、球磨铸铁、灰口铸铁、合金铸铁等钢件类：20Cr、GCr15、45钢、55钢等。
陶瓷内孔磨cbn砂轮磨削粉末冶金材质
陶瓷内孔磨cbn砂轮磨削粉末冶金材质
1.磨削高硬度工件，内孔磨砂轮方案
工件材质：粉末冶金
工件名称：同步环
工件硬度：HRC62
磨削类型：粗磨+精磨
磨削方式：内圆磨
普磨砂轮存在的问题：加工效率不高，损耗快；加工精度不高且稳定性差
推荐方案：陶瓷结合剂内圆磨cbn砂轮，定制
内孔磨cbn砂轮陶瓷内孔磨CBN砂轮图纸
2.陶瓷内圆磨砂轮适用范围
1、陶瓷CBN砂轮因其切削锋利、加工效率高、易修整等特点。
适用于汽车转向泵,旋叶式压缩机定子内圆磨削,活塞式制冷压缩机缸孔及轴孔内圆磨削以及轴承工业。
2、主要配套机床：日本东洋(TOYO)磨床、国内知名精密内圆磨床。
3.陶瓷CBN砂轮磨削特点
1..陶瓷CBN砂轮，以立方氮化硼磨料为原料，用于工业磨削、抛光、研磨。
陶瓷结合剂切削锋利，磨削效率高，磨削过程不易发热和阻塞，热膨胀量小，易控制加工精度，易修整。
2.此种陶瓷砂轮保持了陶瓷砂轮原有的高硬度性能，具有很高的耐磨性：砂轮的耐磨性高，磨粒消耗少，特别是在磨很硬又很脆的工件时最明显。
并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、
3.磨削力小，磨削温度低，均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。
4.磨削的工件精度高、表面质量好，自锐性好、工件的形状保持性好。
5.可修整、修整间隔长，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。
如何选择适合磨削使用的CBN立方氮化硼砂轮
CBN砂轮作为整个磨削系统中至关重要的一个要素，其正确合理的选用直接影响了整个加工输出的结果。
由此可见，其选择适用性是比较重要的，下面，本文就给大家分享一些关于选择的时候需要注意的问题，以便大家进行了解。
1、粒度的选择：粒度指磨料颗粒的大小。
一般磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。
例如60#粒度的磨粒，说明能通过每英寸长有60个孔眼的筛网，而不能通过每英寸70个孔眼的筛网。
120#粒度说明能通过每英寸长有120个孔眼的筛网。
2、粗磨时选用粗粒度砂轮；精磨时选用细粒度砂轮；超精磨削或镜面磨削时，一般使用微粉砂轮。
3、磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。
粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值大，应选用较粗的磨粒。
因为磨粒粗、气孔大，磨削深度较大，砂轮不易堵塞和发热。
精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。
一般来说，磨粒越细，磨削
表面粗糙度越好。
这时大家如还有不清楚的或者是需要购买该类产品的，可咨询郑州中拓磨料磨具有限公司进行详细的了解。
我们是一家从事CBN(立体氮化硼）超硬砂轮和金刚石超硬磨具研究、生产、销售、服务于一体的技术型和生产型制造企业。
为客户解决磨削加工过程中出现的难题。
CBN砂轮的选择
CBN砂轮的选择陶瓷结合剂CBN砂轮的研发成功，对生产磨床的厂家提出了更高的技术要求，生产适应CBN砂轮性质的磨床。
这样磨床生产厂商和砂轮生产厂商共同开发的数控多轴磨床，大大地提高了生产效率和降低了生产成本，使这一古老加工工艺又焕发出新的光彩。
磨削加工是人类最古老的加工手段之一，随着工业的进展，特别是硬金属的加工，它是不可缺少的加工手段。
在20世纪80时代，发达的西方国家CN机床和机床加工中心高速进展，高速主轴和硬质刀具的应用，磨床加工与其相比也就显得加工成本昂贵了。
但是随着磨削技术的进展，磨具也进一步得到改进。
通过创新可供使用的磨料质量、改进组织结构以及采纳新结合剂系统使磨具从根本上提高生产效率。
超硬材料CBN创造，作为磨料用于砂轮的制造，使砂轮的耐用度成倍提高。
特别是在20世纪80时代中期研发出的陶瓷结合剂CBN砂轮，在修正修锐上的技术突破，可以说它是磨削磨具的一次真正革命。
CBN砂轮的分类CBN磨料制作的砂轮，依据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分为以下四种。
它们的性质和用途（仅限于机械加工用途）也有所不同。
1.电镀CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是只有一层镀层，在加工过程中，较难知道何时磨层受损，适用于批量小的机械加工用和修正滚轮。
2.烧结式CBN/金刚石砂轮硬度大和密度高，加工成高精度的，成本高。
重要用于砂轮的修正滚轮和大批量的超硬材料的加工。
3.树脂CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是不好修正整型。
用于多形状小批量的加工。
如工具磨和刀具的加工，以及玻璃的加工。
4.陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正而耐用等优点。
应用实例加工工艺和结合剂的配方被少数外国厂家把握，如刚进入中国市场的德国Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集团圣戈班旗下的WINTER公司，奥地利的TYROLIT公司，德国的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR是目前最理想的高速、高效和高精度的磨削工具供应商。
新型陶瓷cbn砂轮，内圆磨削解决方案
新型陶瓷cbn砂轮，内圆磨削解决方案相对于外圆磨削和平面磨削，内圆磨削时的磨削接触面积更大。
由于受内孔尺寸的约束，磨削砂轮的尺寸、接杆、冷却条件也都受到了限制，特别针对cbn的高速高效率磨削加工，要求砂轮具备很高的材料去除率，在实现高效率加工的前提下产生尽量少的磨削热，以避免烧伤、裂纹等一系列问题。
因此要求砂轮具有更开放的组织，以保证足够的容屑空间，同时也需要钝化的磨粒正常微破碎，保证砂轮的锋利程度，从而得到良好的切削性能。
但是对于传统的陶瓷结合剂cbn砂轮，其结合剂系统很难保证砂轮在具有很高气孔率的同时又具有很高的硬度。
在高速进给磨削的情况下，磨粒容易脱落，砂轮寿命较低。
这使得客户在使用陶瓷cbn砂轮时发现，虽然可以提高效率，但是磨削成本很高。
如何实现高效率加工的同时又能降低磨削成本，便是这些客户目前面临的客观难题。
来自爱磨仕磨料磨具的解决方案爱磨仕超硬磨具一直致力于开发新的陶瓷结合剂系统，以解决客户目前面临的客观难题。
最新开发的陶瓷结合剂cbn砂轮，非常适合内圆、平面磨削方式。
陶瓷结合剂能提供极高的结合剂强度，并与cbn磨料本身的力学、化学、热传导等特性相得益彰。
具有如下技术优点及特性：此种新型的陶瓷结合剂，相对于传统的陶瓷结合剂工艺，具有更开放的组织结构，提高了气孔率；同时采用创新技术使结合剂得到了更好的改进，增强了粘结桥的强度，从而使砂轮具有更大的磨粒把持力，更高的硬度和耐磨特性等优点。
增长了修整间隔，减少了砂轮本身的磨损，增加了每片砂轮所能加工的工件总数，从而提高了砂轮的使用寿命，非常适合大规模批量生产加工。
更高的磨削去除量和加工效率。
更好、更一致的工件表面加工质量，适合超高精度磨削。
陶瓷结合剂cbn内圆磨砂轮广泛的应用于液压泵、油嘴、轴承、齿轮、汽车零部件、液压件、航空航天及发电工业等各种内孔磨削领域。
可以提供的砂轮直径从小至4.5mm微型磨头，也有大直径的内孔磨削砂轮。
陶瓷CBN砂轮的修整特点
陶瓷CBN砂轮的修整特点
陶瓷结合剂cbn砂轮的修整是重要且必要的。
不过不同种类的陶瓷结合剂cbn砂轮的修整特点不同。
爱磨仕具体总结如下：（1）单层砂轮。
购买时就已经是可正常使用的状态。
因为只有单层的CBN材料，所以是不能进行修整的。
部分这类砂轮能对它进行刮磨，把高的颗粒磨低一些，以获得更好的表面粗糙度质量。
但这并没有使颗粒变得更锋利，反而增加了磨削所需的力，做完一次后砂轮就再也不能进行任何措施了，直到用完为止。
（2）多层砂轮。
在砂轮制造出来后，磨削颗粒并没有凸出来需对其进行一次特别的修整，然后才能使用它。
一般情况下，这次修整是砂轮出厂时制造商会初步修整，之后在使用时客户进行简单修整即可使用。
正常使用后的修整是使用安装的固定的金刚滚轮来进行。
因为多层砂轮可以通过修整来改善其表面状况，故其磨削质量可以维持在好的状态。
补充说明：结合剂的磨损和“自我锋利”效果
如果选择了正确特性的砂轮，那么磨削切屑将会以线性的速率磨损掉结合剂。
这些结合剂不仅起着固定那些锋利颗粒的作用，还能确保钝化了的颗粒脱落，露出新的颗粒以保持砂轮的磨削能力，这就被称为自我锋利的区域。
因此选择合适的砂轮特性和正常的使用参数是提高cbn砂轮使用效率的重要内容。
河南爱磨仕专注陶瓷结合剂cbn 砂轮的研发和生产，能够为客户提供定制化的磨削解决方案。
AMOS 陶瓷CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和好的表面粗糙度，加工表面不易产生裂纹和烧伤，残余应力小，加工表面质量高，还能提高工件疲劳强度，改善劳动条件，工作效率高，兼具综合经济效益好等优势。
cbn砂轮磨削参数
cbn砂轮磨削参数今天咱们来唠唠CBN砂轮磨削参数这个超有趣（虽然听起来有点专业啦）的话题。
一、CBN砂轮是啥呢？CBN砂轮啊，它可是磨削界的一个小明星呢。
CBN就是立方氮化硼啦，这种材料超级硬，硬度仅次于金刚石哦。
所以用它做成的砂轮在磨削的时候就特别厉害。
它可以用来磨削好多硬度比较高的材料，像那些合金钢啊、高速钢之类的。
你想啊，要是普通的砂轮去磨削这些硬家伙，可能没几下就磨损得不成样子了，但是CBN砂轮就不一样啦，它能稳稳地把这些硬材料磨削得又精准又光滑。
二、磨削参数之砂轮转速。
说到CBN砂轮的磨削参数，砂轮转速可是个关键因素。
这个转速就像是砂轮工作时候的小节奏。
如果转速太快呢，虽然磨削的效率可能会提高，但是也会带来一些小麻烦。
比如说，砂轮可能会因为离心力太大而发生破裂，这可就危险啦，就像一个转得太快的小陀螺突然散架了一样。
要是转速太慢呢，磨削的效率就会变得很低，就像小蚂蚁搬家，慢悠悠的。
所以呢，要根据被磨削材料的硬度、砂轮的直径大小等因素来确定一个合适的转速。
一般来说，对于硬度比较高的材料，转速可以适当高一点，但是也要在安全的范围内哦。
三、磨削参数之进给量。
进给量这个东西呢，就像是给砂轮规定的每次向前走多少的小指令。
如果进给量太大，砂轮一次吃进去太多材料，就会让磨削变得很粗糙，就像一个人狼吞虎咽吃饭一样，肯定吃相不太好啦，而且还可能会让砂轮磨损得特别快。
要是进给量太小呢，虽然磨削出来的表面可能会比较光滑，但是效率就太低了，这就有点像吃饭的时候一粒一粒地吃米饭，太浪费时间啦。
所以啊，要找到一个合适的进给量，让砂轮既能高效地磨削，又能保证磨削的质量。
对于那些对精度要求比较高的零件，进给量可能就要稍微小一点，多花点时间来保证质量。
四、磨削参数之磨削深度。
磨削深度也是个很重要的参数呢。
这个就像是砂轮要在材料上挖多深的小坑一样。
如果磨削深度太大，那对砂轮的压力就很大，很容易让砂轮磨损，而且也可能会让被磨削的材料出现裂纹之类的问题。
CBN及CBN砂轮磨削技术参数优化
CBN及CBN砂轮磨削技术参数优化CBN及CBN砂轮磨削技术参数优化CBN（Cubic Boron Nitride）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，至今已有四十余年的历史了。
CBN的硬度仅低于金刚石，除了高硬度、高耐磨性、低摩擦系数等性质外，还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。
它和金刚石用于加工硬而脆的非铁系材料相互补充，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、压缩机、机床、工具、轴承等工业领域有着广泛的应用。
1 CBN的性质1-1 CBN的晶体结构六方氮化硼（hBN）经高温高压合成，晶体结构由层状转变为立方结构，密度由2.25g/cm3增加到3.48g/cm3，各种性质都发生了突变。
1-2 CBN的主要特性在将CBN作研磨材料使用时，我们主要关注CBN的硬度、耐磨性、强度和导热性等性质。
1-2-1 硬度CBN的硬度仅次于金刚石，而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。
1-2-2 耐磨性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。
1-2-3 抗压强度CBN的抗压强度很高，这意味着在高强度、大去除量磨削等恶劣条件下使用时，它能保持颗粒完整而不易破碎，因而使CBN磨具寿命更长。
1-2-4 导热性CBN有良好的导热性，在磨削时可实现冷切削。
从而大大减少被磨工件烧伤的可能性。
另外，CBN还有高的热稳定性和较低的热膨胀系数。
特别是CBN 与铁、碳没有明显的化学亲和力，决定着它在磨削铁族金属时的价值。
而金刚石在一定温度下与铁发生化学反应而使其结构破坏，这就是金刚石不能加工铁族金属材料的原因。
怎样选用合适的CBN砂轮
怎样选用合适的CBN砂轮对不同的工件材料、不同的加工要求，应选用不同的砂轮。
即使磨削同一种工件材料，不同牌号砂轮的磨削比可能相差2~5倍，因此要选用合适的砂轮。
石砂轮是磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷、宝石和石材等高硬度脆性大的非金属材料的磨具。
但因石在700℃~800℃时容易碳化，所以它不适于磨削钢料。
CBN的硬度稍次于石，但它的热稳定性好(能耐1300℃~1400℃高温)，它不象石那样在高温中会分解，即氧化和石墨化，与铁族元素化学惰性大，热导率高(是刚玉的46倍)，用其制作的砂轮寿命长(可达刚玉砂轮的几十倍到成百倍以上)，是替代刚玉砂轮磨削淬硬钢、高速工具钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢和钛合金等高硬度韧性大的金属材料的磨具。
超硬磨料砂轮的结合剂有树脂、金属、陶瓷、电镀和钎焊等。
树脂结合剂砂轮主要用于刃磨刀量具、磨孔、外圆磨及平面磨；金属结合剂砂轮用于切入磨削、光学曲线磨床的成形磨、刃磨单刃刀具、磨削小钻头的螺旋槽，也适用于电解磨削；陶瓷结合剂砂轮的磨削效率高，形状保持性好，耐用度高，易于修整，砂轮使用寿命长，并因陶瓷结合剂本身有良好的化学稳定性，耐热、耐油、耐酸碱的侵蚀，可适应各种磨削液，磨削成本低，因而目前已成为、高精度磨削的shou选磨具；电镀砂轮适于高速精磨和成形磨，也适于孔的磨削(湿磨)和在坐标磨床上使用；钎焊砂轮适于超高速磨削。
必须指出，不同牌号的磨料，因制造工艺不同，其晶体形态、颗粒形状也不同，而具有不同的强度、热稳定性和破碎特性，应根据结合剂种类、磨削工件材料和磨削方式，选择不同的磨料。
如用于、高精度磨削的陶瓷结合剂砂轮，可选用高强度和颗粒形状锋利的磨料，如DeBeers公司生产的PDA型(人造石品种)及ABN800型(CBN品种)或其他类似性能的牌号。
超硬磨产表面又有镀金属衣(金属镀层可起到补强增韧，减缓热冲击以及在磨粒与结合剂之间起结合桥作用，可提高砂轮使用性能)和不镀金属衣两种，应根据结合剂种类、工件材料、干磨和湿磨等不同条件选择。
CBN磨头内圆磨砂轮适合加工哪些材质工件
Cubic Boron Nitride立方氮化硼，缩写为：CBN或cBN。
目前，在自然界还没有找到这种物质的存在，是人工合成的一种超硬材料。
它是硬度仅次于金刚石的超硬材料。
不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。
它作为工程材料，已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。
至于说它适合打磨哪些材质的工件，因为它不会与铁族元素发生反应，它的硬度和化学性质促使它尤其适合磨削铁合金和其它航空航天材料。
而且CBN晶体的磨削性能同时也决定于它的三种破碎方式。
1.块脆裂形式。
切割刃磨损以后，单晶出现块状破裂，又出现新的切割刃；
2.微脆裂形式。
刃角磨损以后，由于微块脆裂，出现新的切割刃。
3.微微脆裂形式。
CBN微粉的结构能不断的提供锋利的切削刃。
高韧性的CBN使用于电镀、陶瓷和金属结合剂。
脆性好的CBN适用于树脂或陶瓷结合剂。
这时大家如还有不清楚的或者是需要购买该类产品的，可咨询郑州中拓磨料
磨具有限公司进行详细的了解。
我们是一家从事CBN(立体氮化硼）超硬砂轮和金刚石超硬磨具研究、生产、销售、服务于一体的技术型和生产型制造企业。
为客户解决磨削加工过程中出现的难题。
陶瓷结合剂cbn砂轮磨削高速钢工件的砂轮解决方案
陶瓷结合剂cbn砂轮磨削高速钢工件的砂轮解决方案随着科学技术迅速发展，各种难加工材料不断涌现，高速钢就是其中的一种。
高速钢工艺性能好，强度和韧性配合好，具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的特点。
因此主要用来制造复杂的薄刃、耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。
1. 高钒高速钢磨削加工难点高钒高速钢由于本身具有高强度、高硬度、高耐磨性等一系列优点。
作为新一代耐磨材料，高钒高速钢特别受到机械加工行业的关注，已被用于轧辊、转子体等多种耐磨件。
但高钒高速钢所含有的钒元素与碳元素在热处理中会形成极硬的碳化钒，特别当碳化钒含量达到一定含量，用普通磨料砂轮磨削时，砂轮消耗极快。
并且这种材料的导热系数很小，磨削时温度很高，工件表面很容易产生烧伤、裂纹等缺陷，严重影响工件磨削表面质量。
2. 磨削高钒高速钢的砂轮解决方案为了提高磨削效率，改善磨削表面质量，长期以来人们从砂轮磨料种类、结合剂、硬度、磨料粒度等的选择，以及磨削参数的优化、磨削液的改进等方面都做了了相当多的工作，在不同程度上有一定的收益。
但由于普通磨料本身的硬度，抗破碎性等特性的局限，无法从根本上解决这种难磨材料的磨加工问题。
因此，有必要采用高强度，高硬度，抗磨损性强，以及热稳定性好的超硬度磨料-立方氮化硼CBN 砂轮来加工高钒高速钢。
陶瓷结合剂cbn砂轮在磨削高硬度钢件方面具有许多其他砂轮难以比拟的优点。
其一是：陶瓷结合剂cbn砂轮本身具有大量气孔，能起到容屑和排屑的作用。
磨屑从磨削区及时排走，砂轮不易堵塞，从而减少砂轮由于堵塞而产生的磨削热。
大量气孔的存在，还可容纳冷却液对磨削区进行充分的冷却，有利于降低磨削区温度，改善磨削性能。
其二是：陶瓷结合剂cbn砂轮由于结合剂耐高温，从而充分发挥了cbn磨料耐高温的性能，同时cbn磨料抗磨损能力强，砂轮强度高，因此该种砂轮适合于高速、高精密磨削。
其三是：陶瓷结合剂cbn砂轮的结合剂脆而硬，且磨料由结合剂把持，有气孔，因而容易修整，有利于推广应用。
磨曲轴砂轮：外圆磨陶瓷cbn砂轮的特点分析
磨曲轴砂轮：外圆磨陶瓷cbn砂轮的特点分析
1.多规格外圆磨砂轮
外圆磨砂轮根据磨削工件不同需要对砂轮配方和尺寸等各方面进行调整。
在陶瓷结合剂cbn砂轮中，外圆磨砂轮常用于汽车发动机零部件的磨削加工。
特别是凸轮轴和曲轴的精磨。
砂轮规格也分单片、双片、组合多片式。
2.磨曲轴砂轮
磨曲轴砂轮，主要是磨削曲轴的止推面等部位，由于生产曲轴的材料多为冷激铸铁等高硬难加工材料，而且曲轴的加工精度要求非常高。
因此普磨砂轮难以满足磨削要求。
目前常用的磨曲轴的砂轮就是陶瓷结合剂cbn砂轮。
3.陶瓷cbn砂轮磨曲轴砂轮
磨曲轴采用陶瓷cbn砂轮是因为陶瓷cbn砂轮具有以下优点：
磨削效率高，且砂轮硬度高，高效耐磨；
导热性好，磨削温度低，不易造成工件烧伤；
陶瓷cbn砂轮自锐性好，磨削锋利，工件的形状保持性好，加工精度高。
河南爱磨仕专注陶瓷结合剂cbn砂轮的研发和生产，在发动机零部件方面专门研发优化了砂轮配方，磨曲轴cbn砂轮、磨凸轮轴cbn 砂轮已经成功配套于国内知名高精密数控磨床。
还可根据客户应用要求提供定制方案。
超高速陶瓷cBN砂轮的关键技术
第20卷第6期 超 硬 材 料 工 程V ol.202008年12月SU PERHA RD M AT ERIA L EN GIN EERIN GDec.2008超高速陶瓷cBN 砂轮的关键技术罗建平,蒋燕麟(桂林矿产地质研究院,广西桂林 541004)摘 要:超高速磨削技术已经是现代磨削技术发展的热点。
实现超高速磨削加工,必须要有线速度高的砂轮,基于陶瓷cBN 砂轮的优点多,陶瓷cBN 砂轮广泛应用在高速磨削加工,文章就实现超高速陶瓷cBN 砂轮的关键技术进行了简单介绍。
关键词:超高速磨削;陶瓷cBN 砂轮;综述;超硬材料中图分类号:T Q 74 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2008)03-0020-03Key technology used for super -high -speed vitrified bond cBN grinding wheelLU O Jian-ping,JIANG Yan-lin(Guilin Resear ch I nstitute of Geology f or M iner al R esour ces ,Guilin ,Guangx i 541004,China )Abstract :Super -high-speed v itrified bond grinding technolo gy has already been a fo cus inmo dern developm ent of g rinding technolog y.Grinding wheel w ith high linear speed is very essential fo r the r ealization of super hig h speed g rinding pr ocessing.Considering vit-rified bond cBN grinding w heel with many merits applied w idely fo r hig h-speed gr indingprocess,it has briefly intro duced the key technology used fo r realizing super-hig h-speed vitrified bond cBN grinding w heel in this paper .Keywords :super -hig h -speed gr inding ;v itrified bond cBN grinding w heel ;rev iew ;super-har d material引言超高速磨削通常指砂轮线速度大于150m /s 的磨削。
陶瓷CBN砂轮
陶瓷CBN砂轮陶瓷CBN砂轮，以立方氮化硼磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷作结合剂烧结成各种形状的磨具，用于工业磨削、抛光、研磨。
此种陶瓷砂轮保持了陶瓷砂轮原有的高硬度性能，烧结温度低、强度韧性高、把持磨料性能好，并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、自锐性好、可修整、修整间隔长，均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。
在磨削过程中不堵塞、不烧伤工件，与铁族元素不起化学变化，显惰性，降低工件在磨削加工中的疲劳度，增加工件的使用寿命，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。
一、使用范围1、对软钢的磨削是首选。
很多的经验对进口和国产各种不锈钢与其它软钢的磨削达到非常理想的效果，并且效率提高100%左右，经济效益提高200%。
2、在自动机床上大批量生产的工件（微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等）的精磨和终磨。
3、要求砂轮具有良好的棱角保持性的复杂型面工件（插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等）的磨削。
4、大型精密工件（机床导轨、高精度丝杠等）的精磨和终磨。
这些工件使用普通磨料往往由于磨削温度高而容易引起较大变形，最佳首选是CBN砂轮。
5、对由耐热钢和高硬度（HRC55以上）的合金钢制成的精密零件的精磨和终磨。
这些零件用普通磨具时因磨具消耗或磨钝过快而不能获得很高的精度。
6、对特殊钢材如含钨、含钨钼高速钢，钒合金钢、钴合金钢、特种高速钢刀具刃磨，难加工耐热钢工件的超精加工，以及其他钢淬火工具的珩磨。
7、含钨、含钨钼和其它高速钢，特别是钒合金钢、钴合金钢等特种高速钢刀具的刃磨和精密。
8、由耐热、不锈钢和高硬度（HRC55以上）的合金结构钢制成的精密零件的精磨和终磨。
这些零件用普通磨具磨削消耗过大或磨钝过快而不能获得高的精度。
9、在自动或半自动机床上大批量生产的工件如仪表和微型轴承零部件10、对钛合金磨削CBN是最佳的磨削砂轮选择。
二、特点CBN的硬度高于普通磨料。
陶瓷结合剂砂轮原料配方设计原则
陶瓷结合剂砂轮原料配方设计原则陶瓷结合剂CBN砂轮配方设计原则摘要：磨具配方是需要根据磨削技术要求、制造工艺条件和已积累的生产经验及实验验证来确定的，陶瓷结合剂CBN砂轮配方设计原则如下：（1）配方的基本概念磨具的原料主要有磨料、结合剂和辅料。
磨具制造时，磨料结合剂和辅料之间的比例关系，称为磨具配方。
如陶瓷结合剂CBN砂轮磨具配方的内容包括磨料、结合剂的种类、性能和用量、润湿剂、成孔剂、着色剂等原料的性能和用量。
磨具坯体的成形密度、磨具组织的确定。
配方中的物料在磨具制造过程中可有三种情况发生：基本上不发生变化，如陶瓷结合剂CBN砂轮磨料本身有化学惰性，与其他物料不发生化学反应，且不受温度影响；发生化学变化，如结合剂在温度等因素作用下将发生化学反应，并有小分子逸出；在磨具制造过程中全部挥发，如成孔剂等。
（2）配方的设计原则磨具配方种类繁多，按磨削应用方法可分为通用磨具配方和专用磨具配方。
陶瓷结合剂CBN砂轮配方设计是一个反复试验逐步完善的过程。
超硬磨具在配方设计时一直遵循以下原则。
①应该满足磨削应用的需求。
②必须与磨具制造工艺相结合。
③必须符合相关标准和具有规律性。
④要求符合经济性原则。
⑤要符合安全与环保要求。
磨具配方是根据磨削技术要求、磨具制造工艺条件和已积累的生产经验及实验验证来确定的。
一经确定就是制造磨具的重要技术文件，是制造磨具的工艺依据，它对磨具的使用有决定性的作用。
超硬磨具生产厂家，根据自身的优势（材料、设备等）制定出具有特色的陶瓷结合剂CBN砂轮磨具配方，适用于高硬度材料的内圆磨，外圆磨和平面磨削加工，也可根据客户需求提供试样和定制方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第20卷第3期 超 硬 材 料 工 程V ol.202008年6月SU P ERHAR D M A T ER IA L EN G IN EERIN GJun.2008陶瓷cBN 砂轮基体材料及截形选择肖乐银,刘志环,蒋燕麟,罗建平(国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西桂林 541004)摘 要:陶瓷cBN 高速砂轮一般都采用金属基体材料,为了保证基体强度,改善应力分布,获得安全有效的砂轮定心及安装形式,对其基体材料进行选择和截形优化非常关键。
文章对各种金属材料的物理机械性能进行了对比,确定了适合高速磨削的砂轮基体材料;同时,列举了三种规格的砂轮基体,可以根据需要进行选择。
关键词:陶瓷结合剂;cBN 砂轮;基体;优化中图分类号:T Q 164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2008)03-0015-04Matrix material of vitrified bond cBN grinding wheel with its best designXIAO Le -y in ,LIU Zhi -huan ,JIANG Yan -lin ,LU O Jian -ping(N ational Sp ecial M ineral M aterials E ngineering Research Center ,Guilin ,Guangx i 541004,China )Abstract :Metal matrix m aterial has usually been applied to vitrified bond cBN hig h-speed g rinding wheel .In o rder to g uar antee the matrix streng th ,im pro ve stress distribution ,and obtain safe with efficient g rinding w heel centering and fixing form ,it is very critical to cho ose the m atrix material and optimize its design.It has compared different mechanical pro perties o f different m etallic materials,and decided the matrix material for high -speed grinding wheel .M eanw hile ,thr ee sizes of g rinding w heel matrix hav e been listed,w hich can be chosen to meet different dem ands.Keywords :v itrified bond;cBN g rinding w heel;matrix ;optimizing1 前言砂轮磨削是一个相当复杂的过程,磨削力是磨削过程中产生的切削力和摩擦力的总和。
我们一般采用将磨削力分解成互相垂直的三个力来研究,磨削力(F )的三个分力分别为法向磨削力(F n )、切向磨削力(F t )、轴向磨削力(F a ),其中,F n >F t >F a ,F =F n +F t +F a ,总磨削力的大小和方向是不断变化着的,这就给磨削力的测量和分析带来很大不便。
在高速磨削条件下,陶瓷cBN 砂轮的径向和切向磨削力都大为减小,由磨削作用引起的砂轮周面受力仅占砂轮旋转引起的离心应力的极小一部分,在进行受力分析时,可以不予考虑;同时,高速砂轮多采用薄层陶瓷结合剂工作层(一般为5m m),由于磨料层厚度相对很小,因此高速砂轮设计遇到的主要是基体强度问题[1～2]。
旋转砂轮根据使用要求一般都要在中心开孔,特别是大型或特大型锻件,由于中心处材料存在缺陷,在中心开孔以消除隐患。
开孔所引起的应力增长,比材料缺陷对构件强度危害要小些。
收稿日期:2008-01-10作者简介:肖乐银(1981-),男,助理工程师,主要从事超硬材料磨具方面的研发工作。
通过计算,对于中心有孔的砂轮基体,其最大应力随孔径大小的变化幅度不大,极薄的圆环的环向应力值 2R2只比中心有小孔的基体中的最大环向应力值(3+) 2R2/4大2R2-3+42R23+ 4 2R2=1-3+ 当=0.3时,该值约为21%。
因此,在进行砂轮基体设计时,不应过多地考虑减少孔径比来提高基体强度,而应根据磨床的要求及基体加工的可操作性来设计基体[3]。
基体设计的原则:保证砂轮中心孔及周面强度;有利于砂轮的中心定位及动平衡;改善砂轮的应力分布状态,外径的径向应变最小化;!减轻砂轮的重量,降低对轴的负荷。
2 陶瓷cBN砂轮基体材料的选择由于砂轮厚度对称于基体的中心面,当基体绕通过其中心并垂直于中心面的轴旋转时,在惯性力作用下,其上任意一点均要产生径向应力和环向应力,且二者均对称于旋转轴分布。
由于基体厚度较薄,在旋转轴方向的应力分量可以略去不计,于是任意一点均处于平面应力状态。
为了有效地减小基盘应力及变形,基体材料一般选用合金钢和硬铝合金,常用的材料有LY12铝合金和45号钢;同时,由于砂轮工作状态与汽轮机有很多相似之处,可以采用汽轮机转子材料制作砂轮基体,供选用的各材料许用应力及主要机械性能列于表1、表2[4]。
表1 材料许用应力T able1 St ress accepted by differ ent m aterials材料LY1245号钢35CrM o合金钢34CrM o1合金钢密度 (g/cm3) 2.857.897.847.82抗拉强度!b(M Pa)433/274624845624比强度124.0379.09107.7879.09弹性模量E(103M Pa)71.3207213207比模量25.0226.2427.1726.24线膨胀系数∀(10-61/K)23.8411.711.811.7表2 材料主要机械性能T able2 M ajo r mechanical pr opert ies of differ ent mater ials材料33Cr3M oW V钢40Cr合金钢20CrM nTi钢45M n2钢密度 (g/cm3)7.857.877.867.8抗拉强度!b(M Pa)9329401164885比强度118.73119.44148.09113.46弹性模量E(103M Pa)—208209204比模量—26.4326.5926.15线膨胀系数∀(10-61/K)—11.9912.7011.3 因此,我们在进行基体材料选择时,应根据材料的性价比,选择密度小、离心变形小,而且高速回转时因空气摩擦发热引起的热膨胀小,比强度、比模量大的基体材料[5]。
3 陶瓷cBN砂轮基体截形优化CYYQ-16型电脑显示硬支承动平衡仪所测砂轮最大直径可达300mm,提供平衡轴的轴径有 25.4 mm和 20.0m m两种规格,但考虑到设备电动机功率有限,砂轮基体质量不宜过大。
综合考虑国内外砂轮规格,及其自身条件,现设计一个外径为190mm,中心孔为25.4m m,工作层宽度为15m m,厚度为5mm 的砂轮基体。
在市场上出售的各种国内外砂轮产品,其基体形状有等厚度平行砂轮基体、孔壁和周面厚中间薄的砂轮基体及近似等强度砂轮基体,现在分别对这三种砂轮基体进行对比分析。
(1)等厚度平行砂轮基体(如图1)等厚度平行砂轮基体易于加工,成本低,且动平衡性能好,因此,上海豪德公司、郑州三磨所及上海二和公司所生产的砂轮都采用这种规格的基体;但这种砂轮基体孔壁较薄,不利于中心定位,安全系数较低。
(2)孔壁和周面厚中间薄的砂轮基体(图2)此规格的砂轮基体孔壁和周面厚、中间薄,可以大大减轻砂轮的重量,降低对轴的负荷,此种规格的砂轮基体,孔壁厚有利于中心定位和提高抗开裂强度,因此,东风汽车公司安装在兰迪斯磨床上的和郑州金贝公司生产的砂轮都是此规格的砂轮。
(3)近似等强度砂轮基体(图3)图1 等厚度平行砂轮基体Fig.1 P ara llel g rinding wheel matr ix w ith constantthickness图2 孔壁和周面厚中间薄的基体Fig.2 M at rix w it h t hicker hole w all and cir cumference but t hinner middlepart图3 近似等强度基体F ig.3 M atr ix with nearly co nstant int ensit y 在弹性失效准则中是以最大应力不超过材料的许用应力为依据的,因而在等厚度圆盘中,只有中心孔附近的材料得到充分利用,这样不仅是不经济的,而且由于其余部分材料在旋转过程中产生附加惯性力的影响,使中心部分应力增大,因而大大限制了圆盘所允许的旋转速度。
从强度要求考虑,最理想的情形是,基体旋转时所产生的径向应力在任意处均等于环向应力,即所有点处于二向等拉的应力状态。
此外,还要求这些应力沿径向均匀分布。
等强度圆盘可以通过改变厚度来实现,即靠近孔壁处较厚,向外逐渐变薄,为保持应力连续性,厚度变化曲线应该是连续、光滑的。
在中心有孔的圆盘中,由于在孔边!r =0,因而不符合等强度条件。
但作为一种近似,在工程中还是允许的,所以可以采用等强度设计公式计算其厚度[!]=材料的许用设计应力利用边界条件确定中心处厚度t o 约为20mm [3]。
t (r )=t 0e-e 22[!]r 2 近似等强度陶瓷cBN 砂轮充分利用了基体各部分的材料,对提高砂轮中孔强度、中心定位都很有好处,但此基体难于加工,加工成本较高。
4 结论为满足陶瓷cBN 砂轮中心孔及周面强度,减轻砂轮的重量,获得安全有效的砂轮定心及安装形式的要求,我们必须选择高强度的基体材料,并对基体截形进行优化。
(1)通过对比材料性能,LY12铝合金和45号钢价格便宜,密度较小,能有效减轻对轴的负荷;35CrM o 合金钢,比强度、比模量大,离心变形小,而且高速回转时因空气摩擦发热引起的膨胀小,特别适合更高精度工件加工。
(2)优化高速陶瓷cBN 砂轮的截形可以大大降低和均化基体应力,充分利用材料,提高砂轮的临界转速,但应考虑加工的难易程度和成本。
参考文献:[1] 王德泉,陈艳.砂轮特性与磨削加工[M ].北京:中国标准出版社,2001:182-184.[2] 宋贵亮,蔡光起.浅谈高速及超高速砂轮设计中的几个问题[J ].磨床磨削,2000(2):25-27.[3] 范钦珊.轴对称应力分析[M ].北京:高等教育出版社,1985:195-233.[4] 《汽轮机、锅炉、发电机金属材料手册》编写组.汽轮机、锅炉、发电机金属材料手册[M ].上海:上海人民出版社,1973:120-217.[5] 宋贵亮,蔡光起,等.超高速砂轮的强度及基体优化[J].金刚石与磨料磨具工程,1997,6(102):32-35.强磁场下纳米金刚石薄膜的制备技术项目通过验收由上海大学夏义本教授课题组承担的强磁场下纳米金刚石薄膜的制备技术项目通过市科委验收。