小直径CBN砂轮的磨削特性研究
陶瓷结合剂CBN砂轮磨削力的研究
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ ｖｔｅ ｕ ｏ ｄ；ＣＢＮ ｗｈ ｅ ；ｇｉ ｄ ｎ ｏｃ ｉ ｏ ｓｂ ｎ ｒ ｅ ｌ ｒｎ ｉ ｇ ｆｒ ｅ
１ 引 言
砂轮 ： 陶瓷 结合 剂 Ｃ Ｎ砂 轮 ， 度 ８／０ Ｂ 粒 ０１０＃， 度 浓
１ ５％ ． ０ × １ × １ ７ ２ ４０ ０ ２
属切 除量 和 理论 金 属 切 除 量 的 不 一 致 ， 工 件 产 生 残 使 留误 差 ， 响 加 工精 度 ， 影 而且 对整 个 磨 削过 程 的各种 物
Ｏ． Ｏｌ ０． ５ ０１ Ｏ． ２ ０ Ｏ． Ｏｌ ０． １ ０５
５ ７ ２ ４． ８ ５ ． ８ ３ｌ ２ ｏ ３． ３ ２１ １ ８ ．６ ３ ７８ ９． ８ １ ４ ４ ９． ０ ２ ４ ２ ０． ８ ４ ６ ０． ７
良好 的 磨 削稳 定性 ， 而 越 来 越 多 地 应 用 于 磨 削加 工 因
修整 用 量 ： 整速 度 ＝３０ ｍ ｍｉ； 整 进 给 量 修 ０ｍ ／ ｎ 修
ｔ ＝５～１ 双程 ０
行 业 ， 成 为 自动 加 工 线 高 精 度 成 形 加 工 中 的半 永 久 并
性 磨 具 一 。采用 Ｃ Ｎ砂 轮 进 行 零 件 加 工 ， 提 高 生 Ｂ 在 产 率 和产 品 质 量 方 面 ， 获 得 惊 人 的 效 益 。 因此 ， 已 对
瑚
磨 削用 量 ： 轮 速 度 ＝３ ，０ ６ ｍ ｓ进 给 量 砂 ５ ５ ，０ ／；
＝
０． ０， Ｏ１ ０． ２ ０１ ０． ５。 ０ ０ｍｍ／ ： ｓ
Ｃ Ｎ砂 轮 的需 求 越 来 越 多 。 为 了 使 Ｃ Ｎ砂 轮 得 到 普 Ｂ Ｂ
遍 的接 受 和广 泛 的应 用 ， 当务 之 急 是 必 须 对 Ｃ Ｎ砂 轮 Ｂ
CBN砂轮磨削锭杆的试验研究
CBN 砂轮磨削锭杆的试验研究T he Experi m en tal Study on Grinding the H ead of Ingo t Rod by CBN W heel中原工学院(450007) 彭竹琴 张瑞杰 陈剑飞 张照军【摘要】分别用CBN 砂轮和棕刚玉砂轮对锭杆锭尖进行磨削加工试验,并对2种砂轮磨削后的尺寸形状精度、表面粗糙度、表层金相组织及显微硬度进行了测试、分析和对比。
试验结果和生产实践均表明,锭杆锭尖经CBN 砂轮磨削后,表面尺寸形状精度和表面粗糙度均得到了明显改善,而且不产生烧伤,生产效率也大大提高。
关键词 CBN 砂轮 磨削 锭杆加工Keywords CBN w heel ,grinding ,ingo t rod m ach ine 锭子是环锭细纱机的重要部件,而锭杆是锭子的关键零件。
因锭杆高速回转,锭杆尖部与锭底的球半径相互配合而形成一对摩擦副,使锭杆尖部受到长久的、强烈的摩擦与磨损,这就要求锭杆尖部有足够的硬度、高的制造精度及低的粗糙度。
随着高速锭子的发展,对锭尖表面的精度和粗糙度要求越来越高,目前大多数生产厂家仍采用普通棕刚玉砂轮对锭杆锭尖进行磨削加工,但磨削过程中存在着表面粗糙度低、易烧伤、生产效率低等缺点,制约着锭杆的加工精度、生产效率及使用寿命。
为此,本文对CBN 砂轮代替棕刚玉砂轮磨削锭杆锭尖进行了试验研究,试验结果及生产实践均表明,锭杆锭尖经CBN 砂轮磨削后,表面质量得到明显改善,生产效率有较大提高。
锭杆及其磨削 锭杆属于大批量生产零件,使用GC r 15钢来制造,其形状尺寸如图1所示。
要求锭尖硬度在HRC 62以上,粗糙度为R a 0.4Λm ,尺寸精度为IT 8,图1 细纱机锭杆零件图传统的锭杆最后加工工序是在锭杆专用磨床上,分别用粒度100#、170#,宽40mm 的棕刚玉砂轮随锭杆夹具的回转运动进行成型磨削的粗加工和精加工。
但用棕刚玉砂轮磨削时存在以下缺点:1.由于棕刚玉砂轮锋利保持性差,磨耗大,故批量生产时工件尺寸分散度大,使进一步提高锭杆锭尖外形精度变得非常困难;同时因锭杆锭尖尺寸小,磨削温度高,磨削表面极易产生较大的残余拉应力而降低工件的疲劳强度,甚至产生变质层和造成表面烧伤。
磨削加工中的CBN砂轮
首先 ， 我们可 以采用常规 的修型和修 锐方 法进行 Ｃ Ｎ砂轮 的修 型 和 修 锐 。理 论 上 ， Ｂ 陶瓷 结 合 剂 脆 而 易 碎 ， 该 能够 用 常规 修整 方 法修 整 。然 而试 验表 明 ， 应 目 前 的修 整 方 法 不 适 合 于 新 型 的 Ｃ Ｎ砂 轮 。为 了 获 得 Ｂ 最 佳 的修 型 和修 锐 （ 称 修 整 ） 果 ， 们 必 须 确 定 一 合 效 我 整 套 新 型 的工 作 参 数 和条 件 。通 过研 究更 佳 的使用 条 件， 使得 Ｃ Ｎ砂 轮修 整 和机 床 控 制技 术 取 得 了更 大 的 Ｂ 进步。 修整 过程 的精 确 设 定 和 先 进 的适 应 控 制 ， 用 户 使 的 Ｃ Ｎ砂 轮工 作 在最 佳 状 态 。 Ｂ 没有 陶瓷 结 合 剂 ， Ｂ Ｃ Ｎ砂 轮 就 不 可 能 进 入 大 批 量 生 产 使用 。正是 这 种 多孑 的结 合 剂 材料 产生 了必 须 的 Ｌ 小空 隙 ， 保存 冷 却液 并 保证 了 Ｃ Ｎ磨 削黑 色金 属所 需 Ｂ 的修 整 加工 。 ２ Ｃ Ｎ砂轮 的修 整方 法 Ｂ Ｃ Ｎ磨 料 是一 种 昂 贵 的磨 料 ， 轮 制 造 商 必 须 提 Ｂ 砂 供一 种 尽可 能少 地 消 耗 磨 料 的修 整 方法 ， 以便 用 户 在 丢弃 砂 轮之 前 ， 够 尽 可 能 多 地 磨 削工 件 。一 般 情 况 能 下， 只需 去 除几 个 微米 就 可使 Ｃ Ｎ砂 轮重 新 锐 利 。 Ｂ 同时 ， 制造 商必 须 找 到 有 效 的 方 法 使 磨 粒 的 切 削 刃 凸露 出来 ， 们 采 用 奥 地 利 泰 利 莱 公 司 Ｂ ４型 Ｃ Ｎ 我 ６ Ｂ 砂轮 作 为典 型磨 料 进 行 研 究 。 据 介 绍 ， 种 级 别 的砂 这 轮磨 料 合成 缺 陷控 制 在 亚微 米 水平 。泰利 莱 公 司能 够 改变 磨 粒 的破 裂特 性 并 能生 产具 有 良好 控 制破 裂 强 度 的磨 料 。 我们 在 磨 削试 验 中发 现 ， 整 进 给 速 度 和修 整 速 修 度之 比对颗 粒 破裂 特 性 影 响极 大 ， 整 速 比是 指 修 整 修 轮线 速 度 与磨 削线 速 度 之 比。 速 比为 正指 在修 整 接 触 位置 ， 砂轮 与修 整 轮旋 转 方 向相 同 。 在对 Ｂ ４型 陶 瓷 结 合 剂 Ｃ Ｎ砂 轮 进 行 的 一 项 研 ６ Ｂ
金属结合剂CBN磨具的特性
金属结合剂CBN磨具的特性随着高速磨削和超精密磨削技术的迅速发展，对砂轮提出了更高的要求，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而在生产中得到了广泛的应用。
金属结合剂CBN磨具根据原料种类及生产工艺形式的不同又分为烧结型金属结合剂和电镀及钎焊型金属结合剂磨具，主要应用在高速钢刀具、PCD刀具刃口抛光磨削，汽车凸轮轴和曲轴外圆磨削等领域。
烧结型金属结合剂CBN磨具具有强度高、韧性好、导热性好、使用寿命长等优点。
根据结合剂中金属元素及合金成分的不同，又可以分为铜基、钴基、钛基和铁基等类别。
电镀和钎焊型CBN磨具是利用电镀和钎焊工艺，将单层的CBN磨粒通过银、镍或钛等金属黏结剂固结在金属基体上，这样制成的磨具磨粒裸露高度在40%以上，大大增加了容屑空间，能使磨粒在磨削时更锋利。
金属结合剂CBN砂轮与其他类型砂轮相比，具有如下几点优势：（1）单位体积内磨粒的利用率高。
与普通砂轮相比，金属结合剂CBN砂轮在单位砂轮体积中含有较少的磨粒，在相同的总切入力条件下，金属结合剂CBN砂轮的各个工作磨粒上将具有更大的切入压力，且磨料极大部分都按正常的“切削”状态工作，不正常的“摩擦”和“耕梨”状态少，因此形成的切屑较粗大。
（2）与陶瓷结合剂和树脂结合剂砂轮相比，可承受的磨削压力更高。
这是由于金刚石结合剂CBN砂轮的磨粒对工件的总压力使得CBN磨粒与工件保持紧密接触，CBN磨粒和它的结合剂支撑非常强固。
（3）可长时期地保持切削锋利性。
金属结合剂CBN磨具使用的CBN磨料，在品种和性能方面，与陶瓷结合剂与树脂结合剂磨具的CBN磨料有所不同，关于CBN磨料的选择有如下几点要求：（1）CBN磨料的强度，一般要求采用具有中等强度系列的品种。
（2）对于粒度的选择，需根据加工工序和粗糙度的不同要求，依据粗磨-半精磨-精磨的顺序，其粒度一般可在50/60~230/270的范围内选择，这些粒度相对应的加工粗糙度一般可达到Ra1.6 ~0.2。
砂轮线速度对CBN砂轮磨损影响的磨削试验研究
2006 年第 3 期 (总第 167期 )
3 结论 1 ) 为了解决测量精度和效率的矛盾, 提出在满
足测量精度要求的前提下, 测点的数目应尽可能的 少, 并用实例验证了曲面零件的测点自适应生成算 法的可行性。
2) 利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位 基准, 可实现被测自由曲面与标准 CAD模型的自动 对齐。
参考文献 [ 1]李剑, 王文, 陈子辰. 自 由曲面零 件的寻 位自适 应检测 方法 研究
! 18!
磨损量分别为 24 m 和 22 m, 分别 是砂轮在 V s = 35m / s条件下 的径 向磨 损量 116 m 的 20. 69% 和 18. 97% 。
( 2)在 V s = 60m / s的条件下, 随着砂轮进给速度 Vf 的增大, 砂轮磨损缓慢且均匀地增大; 而当 Vs = 35m / s时, 随着 V f 的增大, 砂轮磨损呈跳跃式地增大。 所以, 陶瓷结合剂 CBN砂轮必须在高速下工作。
表 1 磨削试验 条件
磨削方法
定进给量切入外圆磨 削
砂轮线速 机床 (M S 度 V S 1320高速 ( m / s) 外圆磨床 )
35, 50, 60
工件转速 mw ( r/m in)
1 00
砂轮进给速度 Vf ( m /s)
10, 20, 25, 30, 35, 40, 45
磨 削液
100% 煤油 供液流量: 100L /m in
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120m_s高速磨削表面粗糙度实验研究
《精密制造与自动化》ＣＢＮ砂轮１２０ｍ／ｓ高速磨削表面粗糙度实验研究湖南大学机械与汽车工程学院，国家高效磨削工程技术研究中心罗宁黄红武宓海青吴耀摘要本文针对不同的磨削参数对４５钢、２Ｃｒｌ３、Ｔ１０三种材料的影响程度进行研究，通过实验分析了ＣＢＮ砂轮高速磨削三种材料时工件表面粗糙度的变化情况，提出了降低不同材料工件的表面粗糙度的高速磨削工艺参数的优化控制原则。
关键词高速磨削ＣＢＮ砂轮工艺参数表面粗糙度高速超高速磨削的一个很重要的优点就是能得到低粗糙度的加工表面。
ＣＢＮ砂轮是高速磨削中磨削金属材料的最佳工具。
使用ＣＢＮ砂轮对工件进行高速磨削与普通磨削的磨削机理有很大的不同。
在低速域进行磨削时，随着进给量的增加，磨屑增厚，磨削力亦相应增大，表面粗糙度随之增高。
在高的磨削速度下，磨屑厚度相对较小，单一磨粒承载较低，磨削力较小，磨削后工件表面粗糙度值也比较低。
另外，工作台速度、砂轮的参数和状态对加工工件的表面粗糙度值也都有不同程度的影响。
国内对ＣＢＮ砂轮的磨削性能的实验研究较少。
为研究ＣＢＮ砂轮的磨削性能，比较ＣＢＮ砂轮对４５钢、２Ｃｒｌ３、ＴＩＯ钢三种材料的磨削效果，本文在实验的基础上分析了不同加工参数对三种材料工件表面粗糙度的影响程度，观察了ＣＢＮ砂轮加工不同材料的磨削效果，进而对不同材料实际加工时工艺参数的优化控制提出了具体的改进原则。
１实验条件及方法１．１磨削条件（１）磨削设备：湖南大学自主研发的１５０ｍ／ｓ超高速平面磨削试验台，加工范围（长×宽×高）５００×２５０×２００，机床总功率２６．３７ＫＷ；（２）砂轮型号：陶瓷结合剂ＣＢＮ砂轮３００×１６×１２７×５结合剂：碳化硼浓度：２００％砂轮粒度８０一１００，最高速度１２５ｍ／ｓ；（３）工件材料：４５钢：淬火ＨＲＣ３４—３７；２Ｃｒｌ３：淬火ＨＲＣ４５～４７；ＴＩＯ：淬火ＨＲＣ５５—５７；（４）测量装置：表面粗糙度：Ｈｏｍｍｅｗｅｒｋｅ・２２．ＴＳ０００；大连理工大学磨削力在线测量装置。
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。
陶瓷结合剂CBN砂轮磨损与磨削比的研究
陶瓷结合剂CBN砂轮磨损与磨削比的研究卢海燕;曹硕生;申其芳;伍丽峰【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2014(000)023【摘要】通过对国产陶瓷结合剂CBN砂轮磨削45淬硬钢的试验，研究了磨削参数对CBN砂轮磨损与磨削比的影响规律，获得了磨削参数的最优水平，并建立磨损与磨削比的经验公式，探讨了冷却液流量对磨损与磨削比的影响规律。
%By tests of grinding 45 hardened steel with home⁃made vitreous bond CBN wheels, the laws how grinding parameters influenced grinding ratio and CBN wheel wear are researched. The optimum level of grinding parameters was obtained, and empirical e⁃quations of grinding ratio and wheel wear were established. The laws how coolant flow influenced grinding ratio and wheel wear are dis⁃cussed.【总页数】4页(P97-99,105)【作者】卢海燕;曹硕生;申其芳;伍丽峰【作者单位】广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006;广西大学机械工程学院，广西南宁530004;广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006;广西科技大学机械工程学院，广西柳州545006【正文语种】中文【中图分类】TG580.6;TG743【相关文献】1.国产陶瓷结合剂 CBN砂轮磨削45淬硬钢的试验研究 [J], 罗伟文;李尚平;曹硕生;雷力生2.陶瓷结合剂CBN砂轮对GCrl5轴承钢锭子的磨削研究 [J], 张济洲;史光远;穆云超;樊平3.陶瓷结合剂CBN砂轮对45淬硬钢的磨削研究 [J], 罗伟文4.陶瓷结合剂CBN砂轮高速磨削凸轮轴的表面粗糙度研究 [J], 曹坚5.陶瓷结合剂CBN砂轮磨削工艺的试验研究 [J], 曹坚;罗伟文;梁艳娟;苏勇;黄斌斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
陶瓷结合剂CBN砂轮的特性
陶瓷结合剂CBN砂轮的特性立方氮化硼（cubic boron nitride，CBN）的硬度仅次于金刚石，具有硬度高、热稳定性和化学稳定性好，高温下对铁族元素呈化学惰性的特点，是加工铁族材料时的理想材料。
立方氮化硼磨具是以CBN为磨料，借助于结合剂和其他辅助材料，在一定条件下制成的具有一定的形状和性能的用于磨削、研磨和抛光等加工用途的系列工具，如砂轮、磨头、切割片、磨盘、油石等。
其中CBN砂轮磨具最为普遍。
按照结合剂划分，CBN砂轮有金属结合剂CBN砂轮、树脂结合剂CBN 砂轮、陶瓷结合剂CBN砂轮三类。
与其他结合剂相比，陶瓷结合剂虽然存在脆性大、生产周期长等缺点，但是由于具有耐热性好、形状保持性好、气孔多且可调、易修整等优点，其在CBN砂轮体系中所占比例逐年升高，成为CBN磨具中最大的家族。
与其他结合剂CBN砂轮相比，陶瓷结合剂CBN砂轮具有如下特性：（1）具有可控的气孔率。
陶瓷结合剂CBN砂轮表面的气孔具有容屑、排屑、增强散热和冷却的作用。
根据磨削的用途，通过研究陶瓷结合剂，调整砂轮配方等手段，可以调控陶瓷结合剂CBN砂轮中气孔的大小和气孔的多少。
（2）切削性能好。
由于陶瓷结合剂CBN砂轮的开放式结构，使得CBN磨粒能够最佳暴露突出，由此制得的砂轮具有极好的自由切削性能和高的工件材料去除率，磨削力小，比磨削能低，磨削性能好。
（3）热稳定性和化学稳定性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮中，一方面陶瓷结合剂具有良好的耐热性，能使CBN磨料的高热稳定性得到充分利用，磨具使用寿命较长；另一方面陶瓷结合剂优异的化学稳定性，使得磨具对磨削液的适应范围较广。
（4）刚性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮由于热膨胀系数较小，刚性好，磨削时让刀小，更适合高精度低粗糙度的磨削。
（5）自锐性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮由于自锐性较好，容易修整，修整间隔较长，修整频度低；修正和修锐可一次完成，维护费用较低。
（6）加工工件完整性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮磨削的工件表面完整性好，工件质量高，砂轮的使用寿命较长。
CBN砂轮在磨削加工中的应用
CBN砂轮在磨削加工中的应用CBN材料除用来制作刀具外，其最大的应用领域还是制成CBN磨具，用于高速高效磨削和珩磨加工，可使磨削效率大大提高，其磨削精度和质量提高一个等级。
1.磨削汽车零件——凸轮轴和曲轴汽车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮，淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。
一般都是采纳靠仿照形磨削，工件速度的提高受到限制，工件易产生磨削烧伤裂纹，采纳靠仿照形磨削，其凸轮表面的轮廊曲线要受砂轮直径大小的影响，所以很难保证凸轮轮廊曲线的正确。
生产实践证明，当砂轮直径大时，磨出的凸轮瘦，当砂轮直径小时，磨出的凸轮胖，只有当砂轮直径接近或等于磨削靠模凸轮的滚轮直径时（一般为570mm），其仿形误差接近于零，即磨出的凸轮表面轮廊曲线接近于靠模凸轮。
在实际生产中，所用的砂轮直径一般都是从D600（或610）用到D500，与理想的砂轮直径（570）相差甚多，所以生产中总有大凸轮轴的凸轮曲线超标。
为解决这个问题，我们在靠仿照形凸轮磨床上采纳CBN砂轮磨削，可把CBN砂轮直径制成D575，CBN磨料层厚为4～5mm，其磨轮的磨削最小直径是D565，磨削直径范围虽然只有10mm，但磨削零件数却相当于几十片一般砂轮，不仅可保证凸轮曲线正确，而且也不会产生磨削烧伤现象。
如Liton工业自动化公司用CBN砂轮磨削凸轮轴，其成本降低了50%，凸轮表面的疲乏强度提高了30%；东风汽车公司襄樊柴油发动机厂用陶瓷结合剂CBN砂轮粗磨冷激铸铁凸轮轴，其凸轮磨削余量t=4～5mm，砂=60m/s，工件转速n=100r/min,f=0.1mm/s，采纳高速磨削液，CBN砂轮的寿命基本相当于20片刚玉磨料砂轮。
2.CBN砂轮在内孔磨削中的应用内圆磨削的效率一直很低，其重要原因就是磨削速度、砂轮材质及磨杆的刚性问题。
生产过程中用在修整砂轮、更换砂轮的时间几乎占了单件工时的1/3～1/5。
假如内圆或沟槽磨削采纳CBN电镀砂轮，并把砂轮速度提高，增大磨杆直径，便可适当提高工件转速与进给速度，不仅可保证孔（弧）径、槽宽尺寸与形位精度，表面粗糙度和避开烧伤，而且还可以成倍地提高加工效率，降低加工成本。
CBN砂轮
CBN砂轮,立方氮化硼砂轮,CBN grinding wheel时间：2010-07-29 10:07:11磨床_外圆磨床_内圆磨床_无心磨床_平面磨床_导轨磨床_工具磨床_龙门磨床_专用磨床_滚刀刃磨床_轧辊磨床点击：140导读：最理想的高速、高效和高精度的磨削工具一、立方氮化硼（CBN）砂轮的特点：CBN作研磨材料应用时，我们重要研究CBN的硬度、热稳固性、化学惰性、耐磨性和导热性等。
CBN的硬度远高于其它普通磨料。
高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CB最理想的高速、高效和高精度的磨削工具一、立方氮化硼（CBN）砂轮的特点：CBN作研磨材料应用时，我们重要研究CBN的硬度、热稳固性、化学惰性、耐磨性和导热性等。
CBN的硬度远高于其它普通磨料。
高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作为高性能磨料的重要特征之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的前提下应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。
1、高硬度、高韧性立方氮化硼（CBN）是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利2、耐高温、热稳固性好。
立方氮化硼可以遭遇1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会涌现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。
3、化学惰性强。
立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反响，所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导率低的材料的磨削非常合适。
4、导热性好。
CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍，因而能将磨削热迅速导出，减少工件热变形。
cBN砂轮磨削技术
cBN砂轮磨削技术高科技通常意味着使用最新的科学技术,同时也意味着与工业增长潜力直接相关;而磨削通常指加工出表面质量好、外形精度高的工件。
而高科技磨削即指磨削技术领域的所有最新工业发展成果和趋势。
这是2008年于奥格斯保由VDS(Verband Deutscher Schleifm ittelw erke e.V.)组织召开的磨削技术论坛上设定的研讨主题,会议同时获得了ISF(Dortmund大学加工技术研究院)的支持,与会专家们在这次会议上就最新的磨削技术研究成果做了学术报告,以下是列举的一些应用实例。
压缩机螺杆磨削cBN和金刚石工具磨损的降低与砂轮形状关系密切,这在成形磨削中尤为重要。
在磨削压缩机螺杆的过程中,有一个很重要的要求即螺杆与砂轮接触区需要有效散热,否则易导致磨削烧伤。
当指定接触长度约为l g≈60mm时,磨削区的散热由砂轮的高气孔率来保证。
本应用实例中使用的陶瓷结合剂cBN砂轮只有通过使用高强度玻璃料和大气孔才能进行上述磨削。
运用环形砂轮进行NC成型磨削这是一个陶瓷结合剂cBN环形砂轮成形磨削的过程。
在这一要求极高的过程中,需要保持很好的柔韧性,以便于对材料表面进行机械加工,这也意味着即使工具的磨损较低,其使用寿命较长,但在其后仍需对砂轮进行再次修整操作。
通过工件与砂轮接触面的不断变化,材料的去除成一直线。
为了顺利进行成形磨削,利用模拟实验,确保材料的去除既符合几何运动学要求,又符合动力学要求,并且可以得出砂轮在进出区域的可靠结果。
滚压螺纹模具的磨削在最初的磨削方案中,使用SiC砂轮需要中间修整,而采用大气孔陶瓷结合剂砂轮则不再需要这种操作。
但使用陶瓷结合剂砂轮时面临的最大问题是要对带有一个金刚石仿形滚轮的80mm宽的cBN砂轮进行修整,这一过程将产生很高的磨削力并且在现有的磨削设备和修整装置上才能实现。
与之前使用SiC砂轮的方法相比,cBN砂轮可节约40%的磨削时间。
多区切削砂轮和复合磨削工具的发展目前,砂轮的开发主要表现在工具的功能结构上,以适应特殊的加工需要。
树脂结合剂CBN砂轮的特性分析
树脂结合剂CBN砂轮的特性分析摘要：树脂结合剂CBN砂轮可加工各种金属材料和非金属材料，特别在精磨、抛光加工领域具有优越的加工特性。
树脂结合剂CBN砂轮是以有机高分子化合物做结合剂，将CBN磨粒固结后形成的一种磨削工具。
树脂结合剂CBN砂轮可加工各种金属材料和非金属材料，特别在精磨、抛光加工领域具有优越的加工特性；适于磨削高速钢、铸铁、不锈钢等工件，在低速磨床上越来越多地替代普通磨具，广泛应用于汽车、轴承、压缩机及精密模具等行业或领域中含铁族元素工件的精密磨削，是磨削加工中不可替代的工具。
树脂结合剂CBN砂轮的特点树脂结合剂CBN砂轮使用范围广，在粗、精、细、抛等磨削工艺中均得到应用，其树脂结合剂CBN砂轮具有下列特点：（1）结合强度高。
树脂结合剂CBN砂轮的结合强度高，其树脂砂轮磨削线速度达80~120m/s，并可承受较大的磨削压力。
（2）具有一定的弹性。
相对陶瓷结合剂CBN砂轮，树脂结合剂砂轮具有良好的韧性，有一定的可塑性和延展性，适宜于制备各种规格的薄片砂轮和高速切割砂轮。
良好的韧性可以缓冲磨削力的作用，因而磨削效果好，能提高加工表面的粗糙度。
（3）定制异形或特殊要求的磨具。
由于树脂结合剂CBN砂轮硬化温度低，收缩率较小，可制成各种复杂形状和特殊要求的砂轮。
（4）有利于防止工件烧伤。
树脂结合剂耐热性较低，工件在磨削过程中产生的热量，使树脂炭化，促使钝化了的磨料自动脱落，露出新的锋利的磨粒，降低磨削区域的热量，避免工件烧伤。
树脂结合剂CBN砂轮的不足之处●与其他结合剂砂轮对比，树脂结合剂CBN砂轮的不足之处在于：●耐碱性、耐水性较差，易老化；●耐热性较低，磨削加工时，磨耗较大，不适于定型成形磨削；●气孔率低，加工有气味，易造成环境污染问题。
树脂结合剂CBN砂轮所选用的CBN磨料特性CBN磨料是磨削的主导因素，树脂结合剂CBN砂轮所选用的CBN磨料，往往具有以下共同的特征：1）晶形不规则，大部分颗粒是非等积形。
cbn砂轮磨削原理
cbn砂轮磨削原理CBN grinding wheel grinding principle refers to the use of cubic boron nitride (CBN) abrasive to grind materials. CBN is the second hardest material after diamond, making it an ideal material for grinding wheels.CBN砂轮磨削原理是指利用立方氮化硼（CBN）磨料对材料进行研磨。
CBN是继金刚石之后第二硬的材料，使其成为砂轮的理想材料。
The main advantage of CBN grinding wheel grinding principle is its ability to grind very hard materials such as hardened steels, superalloys, and cast iron. The hardness and thermal stability of CBN make it suitable for high-speed grinding and finishing of hardened ferrous and superalloy materials.CBN砂轮磨削原理的主要优势是它能够研磨硬化钢、高温合金和铸铁等极硬材料。
CBN的硬度和热稳定性使其适用于高速研磨和加工硬化铁素体和高温合金材料。
From a technical perspective, the use of CBN grinding wheel grinding principle allows for improved efficiency and precision in the grinding process. The high thermal conductivity of CBN helps to reduce theheat generated during grinding, resulting in less thermal damage to the workpiece.从技术角度来看，使用CBN砂轮磨削原理可以提高研磨过程的效率和精度。
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。
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。
CBN砂轮加工高速钢刀具磨削性能实验研究
实验机床采用 Ｍ ６ １ 工具 开刃磨床 ； Ｍ ４６ 实验砂
轮 ， Ｃ Ｎ １ １Ｔ １５×１ ３ ① Ｂ Ａ ／２＋２ ０× ２×４ １０ ０ ％ Ｂ。 ５ １０
② Ｃ Ｎ １ １Ｔ １５×１ Ｂ Ａ ／ ２＋ ２ ０×３ ×４１０ ０ ％ Ｍ； ２ ５ １０ 砂
度高 ， 耐磨性好 ， 磨损少 ， 形状保持性好 ． 因此 ， 在
要： 随着超硬含铝高速钢及其他难ｈ＿ 材料在工具行 业的不 断应 用， 刀具的磨 削加 工提 出了更 高的要 ｒ － ． 对
求 ．Ｂ Ｃ Ｎ砂轮 具有热稳 定性好 ， 学惰性强 ， 化 耐磨性好 ， 削效率高 ， ＿ 表 面质量 高， 磨 ｈｒ － ． 无烧伤 和裂 纹等特点 ， 因 此， 运用 Ｃ Ｎ砂轮 进行超硬含 铝高速钢磨削加工将获得极优的表 面质量和加 工效率 ． Ｂ
合 ． 文主要 介 绍 应用 Ｃ Ｎ砂 轮 进 行 含 铝 超 硬 高 本 Ｂ 速 工具 钢磨 削 的性 能研 究 ．
２ Ｃ Ｎ砂 轮磨 削 性 能 的 分 析 Ｂ
用 Ｃ Ｎ砂 轮磨 削超 硬 含 铝 高 速 钢 时 ， 获 得 Ｂ 要 好 的加 工质 量 ， 的 生 产 效 率 ， 减 低 磨 削成 本 ， 高 并 充分 发挥 Ｃ Ｎ砂 轮 的 磨 削性 能 ， 削 用 量 的选 择 Ｂ 磨 尤 为重要 ， 通过 下面 的实验 来分 析研 究 ． 现
收 稿 日期 ： ０７— ０— ８ ２０ １ ２ ．
轮 转 速 为 ２ ０ ｍ； 件 为 超 硬 含 铝 高 速 钢 ０ｐ 工 ８ ｒ
作者简介 ： 董万福（９０一 ） 男 ， １６ ， 副教授 ， 事机械设计 研究 从
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第２ 卷 第４ ６ 期 ２ ０ 年 ｌ 月 ０７ ２
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。
CBN砂轮粗糙度研究
CBN砂轮磨削表面粗糙度研究前言随着现代工业的发展,很多机械零件要在高温、高压、高速条件下工作,这时零件表面上任何缺陷都会引起应力集中、应力腐蚀等,而导致零件的损坏。
机械零件的使用性能与使用寿命主要取决于表面质量。
表面粗糙度是零件几何质量的一个主要指标多年来国内外许多科研单位工厂及高等学校等为了提高零件的加工质量和效率,在磨削表面粗糙度方面开展了大量研究工作.随着电子计算机、传感技术、信号分析、激光及光导纤维等的不断进步,在磨削表面粗糙度的研究上取得了不少进展。
一．影响磨削表面粗糙度的因素磨削表面粗糙度的形成涉及许多方面的因素本文只从磨削工艺参数来看,就有砂轮的形貌、磨损和修整及磨削用量、工件材料、冷却润滑液、工艺系统的刚度及其动态特性等。
影响磨削表面粗糙度的因素很多,它们之间的关系也较复杂。
由于砂轮磨粒的形状是不规则的,磨粒在砂轮上的分布是随机的,所以较难通过计算方法求得表面粗糙度的理论值。
多年来研究者根据已经验证的事实.做了各种模拟分析,建立了许多理论和经验公式,其中比较有影响的有:日本学者根据概率论观点假设磨粒为圆报形颁粒分布,在砂轮切入深度上以抛物线分布的研究。
小野浩二是假设砂轮上的磨粒切刃在空间处于均匀分布状态。
还有横川和彦根据单颗粒金刚石修整时,在砂轮工作面上造成螺纹状纹路,并复映到加工表面上,形成磨削表面粗糙度机理进行的研究.亦有人进行从加工表面的塑性变形而造成隆起的粗糙度机理等各种研究。
但在实际应用中有许多条件同原来假定的不一定相符,而且各种因素间有的彼此存在着相互影响,为了确切地掌握某些重要因素的错综影响并得出它们与表面粗糙度间的定量关系,使之能应用于磨削加工时表面粗糙度的控制上,近年来开展了应用试验统计的方法建立磨削数据文件(磨削数据库)及经验公式‘其中有的是通过单因素回归分析,的则是通过多因数二次回归分析等方法获得的。
二.CBN砂轮磨削表面粗糙度的研究立方氮化硼(Cubic Boron Nitride ,简称CBN )是目前除金刚石以外最硬的材料。
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小直径CBN砂轮的磨削特性研究
小直径CBN砂轮的磨削特性研究
机电商情网编辑一部供稿添加时间：2007-5-10 16:04:34 添加到我的收藏
具有沟槽结构并且需要对沟槽进行精密加工的零件应用很广，如涡旋式压缩机涡旋轮、沟槽凸轮等，目前一般都是采用指状铣刀切削加工沟槽。
随着这类零件结构的改进，材料的高强度、高硬度化，加工过程简单化(铸锻件无切削成型)和低成本化以及零件加工精度要求的提高等，需要对沟槽进行磨削加工的情况越来越多，但到目前为止对沟槽进行的磨削加工几乎限于采用盘形砂轮加工直线形状的沟槽。
本研究采用带轴的小直径CB N砂轮进行沟槽精密磨削，包括磨削曲线形状沟槽的侧面和底面。
但为了分析小直径CBN砂轮磨削加工时的特性，将其分解为侧面磨削和端面磨削两种状态分别进行研究。
小直径CBN砂轮加工曲线沟槽侧面时，由于沟槽曲线曲率的变化，砂轮与工件之间的相对曲率随之变化。
有关小直径砂轮磨削加工过程的研究多限于内圆磨削，对于工件和砂轮相对曲率较大的平面磨削的研究很少，所以本研究首先进行小直径CBN砂轮平面磨削的基础研究，分析其加工特性，讨论加工参数的选择。
本文在对小直径CBN砂轮进行修整精
度、加工方法研究的基础上，对小直径CBN砂轮平面磨削时，修整方法及砂轮要素(接合剂、粒度、硬度、密度)对磨削过程的影响，参数选择等进行实验研究，并按以上实验确定的原则选择小直径C BN砂轮要素参数分析磨削效果。
1 实验装置及实验方法实验装置用平面磨床改装，将平面磨床的主轴用油雾空气式高频主轴(精工精机公司产品，最高转速80000r/min，输出功率2.8kW)替代。
考虑到砂轮刚性对磨削过程的影响，取磨削宽度为5mm，采用砂轮最前端进行磨削。
砂轮用杯形GC(SiC)砂轮修整法(CT法)和旋转薄片金刚石砂轮修整法(RD法)修整(表1)。
冷却液为5%水溶性乳化液，采用顺切方式磨削。
工件材料为铸铁，尺寸为125mm×45mm×5mm(L×H×W)。
磨削力用平行平板式测力仪测量，砂轮磨损值采用碳片复写砂轮表面后用表面糙度测量仪测取，已加工表面粗糙度采用东京精密Surfcom 1020C
表面粗糙度仪测量。
表1 砂轮修整参数杯形砂轮修整法
(CT) 旋转金刚石砂轮修整法(RD)
砂轮修整器
CB 170 P 180
GC120H75
(D34×H18×T30)
VN1GP(D8×W17)
SD120M(D70×T1)
各种因素对磨削过程
的影响通过对已加工
表面粗糙度Rz(µm)、砂轮磨损值(砂轮半径减小量)Wr(µm)和单位磨削宽度的法向磨削力fn(N/mm)随磨粒累积切削长度Ic(m)的变化进行分析和比较。
在砂轮一转中磨粒的切削弧长(砂轮与工件的接触弧长)Ig(mm)和磨粒累积切削长度Ic(m)由式(1)、(2)求得。
式中：D ——砂轮直径，mm ap ——磨削深度，mm v
——磨削进给速度，m/min L ——工件磨削长度，mm n ——砂轮转速，r/min 2 实验结果分析
Ig=(D×ap)½
(1) Ic=L×(n/v)×Ig×10-6 (2)
砂轮修整方法的影响 不同砂轮修整方法修整的砂轮磨削实验结果见图1。
由图可见，相同磨削条件下旋转金刚石砂轮修整法(RD)与GC(SiC)杯形砂轮修整法(CT)相比较，RD 法的已加工表面粗糙度值明显减小，但随磨粒累积切削长度Ic 的增大而增大，磨削力值增大，砂轮磨损值略微减小。
R D 法已加工表面粗糙度值随磨粒累积切削长度快速增大和磨削力随磨粒累积切削长度快速减小对小直径CBN 砂轮磨削过程的稳定性产生不利影砂轮速度(m/s) 修整器速度(m/s) 修整进给速度(m/min) 修整切入量(µm/行程) 8.37 0.53 0.2 2～10 10 -10 0.3 5～0
响。
经过对小直径CBN砂轮修整过程的观察分析，由于RD法修整器为旋转金刚石砂轮，在砂轮修整过程中金刚石磨粒既去除了CBN砂轮的接合剂使磨粒切削刃突出，也会切削CBN磨粒的棱角产生平面或使CBN磨粒破碎，同时金刚石磨粒对CBN磨粒的修整作用力对较突出的CBN磨粒周围的接合剂有一定程度的损伤，削弱了CBN 磨粒的保持力。
而CT法采用磨粒硬度比CBN磨粒软的SiC砂轮，修整过程用游离SiC磨粒对C BN砂轮表面进行梳理去除比它软的CBN砂轮的接合剂，对比它硬的CBN磨粒只起修锐作用，小直径CBN砂轮采用CT修整法可以得到良好的砂轮磨粒状态，磨削过程比较稳定。
所以小直径CB N砂轮采用杯形砂轮修整法(CT)修整较好，以后的实验中均采用CT法修整。
砂轮接合剂的
影响 由于CB
N 砂轮的接合
剂各有特点，如
金属接合剂砂
轮具有较大的
磨粒保持力，树
脂接合剂砂轮
的接合剂材料
可以产生微弱的弹性变形、增
大磨削过程中砂轮与工件的接触弧长，而陶瓷接合剂砂轮具有气孔结构磨粒切削刃锋锐且便于修整，因此分别选用金属接合剂(M40)、树脂接合剂(BW6)和陶瓷接合剂(VN1)的小直径CBN 砂轮进行实验，结果示于图2。
即使在v=0.625m/min ，ap=0.02mm 的轻磨削条件下，树脂接合剂砂轮和金属接合剂砂轮都急剧磨损无法继续磨削，只有陶瓷接合剂砂轮的磨损值最小，已加工表面粗糙度值也最小，所以小直径CBN 砂轮选用陶瓷接合剂有较好的磨削效果。
但提高陶瓷接合剂小直径C
图1 砂轮修正方法影响
图2 砂轮接合剂的影响
BN砂轮的磨削进给速度，砂轮磨损、已加工表面粗糙度值和磨削力均随之显著增大。
砂轮粒度的影响小直径CBN砂轮磨削时砂轮粒度对磨削过程的影响如图3所示。
一般磨削过程中选用细磨粒的砂轮可以期待得到较小的已加工表面粗糙度值。
但由图可见，对于小直径CBN砂轮的磨削过程则是随砂轮粒度由230#、325#、400#的顺序细化，已加工表面粗糙度和砂轮磨损依此顺序增大，磨削力减小。
对以上采用不同的砂轮修整方法修整砂轮、不同接合剂以及不同砂轮粒度的实验结果进行归纳分析，小直径CBN砂轮磨削过程有如下特征。
随着磨粒累积切削长度的增加，已加工表面粗糙度值增大、砂轮磨损值直线增大，但是磨削力保持不变甚至缓慢减小。
经过对砂轮表面CBN磨粒状态的追踪观察，发现小直径CB N砂轮在磨削过程中发生了CBN磨粒的早期脱落，并且CBN磨粒的脱落是一个连续过程，在磨粒突出高度相近的相邻磨粒之间，一个磨粒脱落后下一个磨粒随之脱落，接着再下一个磨粒脱落，同时突出高度较高的磨粒加入切削，总的使砂轮有效切削磨粒数量减少。
因此，伴随砂轮磨粒的
脱落砂轮半径持续减小(砂轮磨损增大)、磨削力不变或减小，已加工表面粗糙度恶化。
CBN磨粒的早期脱落使小直径CBN砂轮无法发挥CBN磨粒锋锐、耐磨性好的特长，导致小直径CBN砂轮过早失效，这正是小直径CBN砂轮平面磨削过程的问题所在。
防止和减少小直径CBN砂轮磨粒的脱落是提高其磨削性能的有效措施。
根据以上分析，可以解释陶瓷接合剂砂轮有较好磨削效果是因为其具有气孔结构、接合剂耐热性和强度较高，对CBN磨粒有较大的把持力。
小直径CBN砂轮磨削时细粒度砂轮的已加工表面粗糙度反而增大的原因是由于砂轮的脱落型磨损，砂轮磨粒变细，单个磨粒与接合剂的联接面积减小，磨粒的被保持力减小，磨粒脱落加剧，所以小直径CBN砂轮不宜于选择比230#细的粒度。
砂轮硬度的影响为了抑制小直径CBN砂轮磨粒的脱落，选择硬度以0、P、R顺次提高的小直径CBN砂轮，实验结果示于图4。
由图可见，砂轮磨损顺次减小、磨削力顺次增大，硬度增大到R时已加工表面粗糙度明显减小并且比较稳定。
从已加工表面粗糙度、砂轮磨损和磨削力随磨粒累积切削长度的变化特
征可以认为，在小直径CBN 砂轮硬度达到R 时仍然存在磨粒脱落，但已向砂轮正常磨损状态过渡。
所以选用新的接合剂配方改进小直径砂轮制造工艺，以提高磨粒的保持力减少磨粒脱落是小直径CBN 砂轮要素参数设计的方向。
图3 砂轮粒度的影响
图4 砂轮硬度的影响剂的影响
图5 砂轮磨粒密度的影响剂的影响
图6 砂轮要素参数设计改
进效果剂的影响
砂轮磨粒密度的影响 砂轮磨粒密度对磨削过程的影响结果如图5所示，磨削进给速度不同时磨粒密度对磨削效果有不同的影响，在v=0.625m/min 的低速进给、砂轮密度在150%时有最佳的磨削效果，而在较高进给速度v=2.5m/min 时以高
密度为好。
砂轮密度对磨粒保持力有一定的影响，对磨削过程的影响表现为，低密度可以获得锋利的磨粒切削刃，而高密度可以减缓砂轮磨损，较
低磨削进给速度时，单个磨粒切削深度小，磨粒较少脱落，砂轮在接近正常状态下磨削，密度15 0%时磨粒达到了最佳的切削状态，磨削进给速度提高则砂轮单个磨粒切削深度增大，磨粒容易发生脱落，砂轮磨粒高密度有利。
小直径CBN砂轮要素参数设计改进效果按以上实验确定的小直径CBN砂轮要素参参数选择原则，即选用高强度陶瓷接合剂、粒度大于230#、高硬度和高密度的砂轮要素参数进行磨削实验，结果示于图6。
可见磨削表面粗糙度稳定在Rz5µm以下，且几乎不随磨粒累积切削长度的增大而增大，砂轮磨损缓慢增大，磨削力平缓减小，说明磨削时磨粒的脱落得到了相当程度的抑制，砂轮在接近于正常磨损的状态下磨削，达到了较好的磨削效果。