陶瓷CBN砂轮
cbn立方氮化硼砂轮是什么砂轮
CBN砂轮也叫立方氮化硼砂轮,是除金刚石外的又一种超硬材料,主要用来制作砂轮,以及刀具等。
它是由三种基本成分组成:颗粒、粘合剂和基体。
(1)颗粒。
磨削颗粒是由立方氮化硼组成的,并由颗粒的大小分类。
类似于传统砂轮,磨削的速度和表面粗糙度是决定颗粒大小的关键因素。
(2)粘合剂。
类似于传统砂轮,粘合剂通过其硬度来分级,目前有4种等级类型:合成树脂、金属粘合剂、陶瓷结合剂及电镀型。
(3)基体。
是砂轮的身体部分,是影响砂轮的静态和动态强度的重要部位。
在高速旋转的情况下,基体应该以匀速的方式拉伸,因为高速的情况下离心力很大容易产生破坏
因此本品与金刚石相比,它是一种针对性强的磨削方式;与传统的磨削材料性能相比,它的表现非常优异,特别是在磨削热处理或氮化处理高硬度钢工件的时候。
CBN很难磨损,所以磨削的精度也非常好,其几何形状也保持得很好,需要的修整频率低,其转速也远远高于传统砂轮,所以磨削速度也很快、效率更高。
这时有购买需求的采购商,可以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CNB(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
磨具的磨粒率CBN砂轮的浓度计算
普通磨具的配方一般有三种表示方法,一种是以磨料为100% ,其他材料都以占磨料的百分数表示,如表1:表1A F46陶瓷结合剂配方表(%)这种表示方法的优点是:调整配方中任何一项数据时不直接影响其他数据的数值。
例如表1中,硬度H的结合剂量由9%变为10%时,糊精、润湿剂和成型密度仍然可以是2%、2.5%2.15g/cm3。
我国70年代以前的配方大多都不标组织号,但确定组织号的磨粒率可以由配方数据计算出来,如表1中硬度H的配方点磨粒率为:u=γ/d×ΣWu—毛坯磨粒率γ—成型密度d—磨料颗粒密度ΣW—配方百分重量总合u=2.15/3.92×(100+9+2+2.5)%=0.4832≌48%毛坯组织号按磨粒率48%换算:N=(62-48)/2=7即硬度为H的配方点毛坯组织号,N=7陶瓷结合剂磨具配方的另一种表示方法为:磨料百分数与结合剂百分数之和为100%,配方如表2:表2A F60陶瓷结合剂磨具配方表配方表毛坯磨粒率的计算与前例略有不同,如表2中硬度H 配方点的毛坯磨粒率为:u=γ×91.5% /3.92×(91.5+8.5+3+2.8)%=0.4765≌48%由毛坯磨粒率换算成毛坯组织号,N=7此外还有一种配方表是:将不同材质不同粒度的磨具的结合剂量、成型密度、润湿剂等分别列表,结合起来使用。
磨具的成品磨粒率计算比较复杂,参见《陶瓷结合剂砂轮配方》1991。
超硬磨具(金刚石和CBN 磨具)与普通磨具不同的是磨粒率被称为浓度,其含义为在超硬磨具的体积中超硬磨料的体积占25%时,浓度为100% ;超硬磨料的质量以“克拉”为单位,每0.2克为1克拉。
其浓度与质量的关系,见表3:表3 超硬磨料的浓度超硬磨料比较贵重,所以超硬磨具制品的浓度高低对成本和磨削加工都有着明显的影响,一般说浓度高,磨料密度大,耐用度高,磨削效率低;浓度低磨削效率高,耐用度低;但过低的浓度磨料稀疏,磨粒易脱落,效率反而下降,甚至不能正常使用。
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。
陶瓷结合剂CBN砂轮高速磨削凸轮轴的表面粗糙度研究
对C BN高 速 磨削 条 件 下 大 量试 验 数 据 的三 元 线 性
回 归处理 ,得 出4 淬 硬 钢 工件 在 陶 瓷CB 5 N砂 轮 高 速 磨削 条件下 的 已加工 表面粗 糙度 经验 公式 :
有 仅 次 于金 刚石 的硬 度 ,优 于 金 刚 石 的 耐热 性 和
对 铁族 金 属 的化 学 惰 性 ,是 代 替 刚玉 磨料 磨 削 淬
由于 磨 削 过程 是 一 个 十分 复 杂 的过 程 ,影 响
因素 很 多 , 在实 际工 程 计 算 中 , 目前 仍 以采 用 经 验 公 式 为 主 ,这 些 公 式 都 是 以 磨 削 条件 的 幂 指数 函数 形 式 表 示 的 。本 试 验 采 用 正 交试 验 法 ,通 过
凸 轮轴的C N B 高速磨削提供了一系列实用的工艺参数 。 关键词 :陶瓷结合剂 ;C N B 砂轮 ;凸轮轴 ;表 面粗 糙度
中 图分 类 号 :T 3 1 P9 文 献 标识 码 :B 文 章 编 号 :1 0—0 3 ( 0 14 - 一 0 9 3 9 14 21 ) (I) 0 4 0 0
Ra 2 .Vs = 18 n 躬Vf .9 m ( m) 3 。 。 03n u () 1
是考 察 零 件 是 否 合 格 的 一项 重 要 指 标 , 因此 ,本
文进 行 了陶 瓷CB N砂 轮 高 速 磨  ̄ 4 淬硬 钢 工 件 的 15 J
表面粗 糙 度试验 研 究 。
式 中 :Ra 表 面 粗 糙 度 值 ,u 为 m; Vs 砂 轮 线 为
国内外常用陶瓷砂轮的cBN磨料的性能对比(下)
450;. 5033东 1 0 4 (. 河 水 利 职 业技 术 学 院 河 南 开 封 7 0 1 2 郑 州 磨料 磨 具 磨 削 研 究所 河 南 郑 州 4 0 1 ;. 北 大 学 辽 宁 沈 阳 1 0 0 ) 1黄
摘
要 : 章根 据c N 磨 料 在 陶瓷 砂 轮 中 的 作 用 , 文 B 凭借 单 颗 粒 抗 压 强 度 仪 、 描 电 镜 、 热分 析 仪 等先 进 精 扫 差
a a c d a p r t s s s c s sng e g a n pr s ur dv n e p a a u e u h a i l r i e s e— r ss a t i e iy a a a us SEM e it n nt nst pp r t ,
密 仪 器 对 国 内外 有代 表性 的 8种 磨 料 进 行 了常 温 性 能 、 观 形貌 、 温 性 能 和耐 腐 蚀 性 能 分 析 。 验 表 明 , 微 高 实
国产 部 分 单 晶e N 磨 料 的 常 温 和 高 温 性 能 已达 到 相 当高 的 水 平 , B 甚至 超 过 了 国 外 产 品 的 性 能 ; 时 , 同 由于 c N 磨 料 高温 性 能 的提 高 , 陶瓷 c N 砂 轮 制 作 过 程 中 可 以 适 当提 高 烧 成 温 度 以增 加 砂 轮 贴 缺 的 强度 。 B 在 B 关键词 : 陶瓷 砂 轮 ; 硬 磨 具 ;B 磨 料 ; 能 超 cN 性 中 图 分 类 号 : Q1 4 T 6 文献标识码 : A 文 章 编号 :6 3 1 3 (0 0 0 一o 2 一O 17— 4321)5 o8 6
g i d n e lb c u e o i h t mp r t r e f r n e o o s i c rn i g wh e e a s fh g e e a u e p ro ma c fd me tc BN i g e c y t 1 sn l r sa.
CBN内圆磨砂轮 加工38铬钼铝工件
38铬钼铝工件一般后期处理方式有热处理和氮化处理,处理后零件的表面硬度普遍在HRC65-70度之间。
大部分工厂目前使用刚玉砂轮来磨加工内孔,由于工件处理后硬度过高,像白刚玉,棕刚玉,单晶刚玉等砂轮硬度低,组织结构松软,气孔过大,这样就造成刚玉砂轮在磨削内孔的过程中,脱砂粒过快,尺寸不容易掌控,砂轮不耐用,需要经常修整砂轮外圆才能保证正常工作。
CBN陶瓷内圆磨砂轮可以解决高硬度38铬钼铝零件内孔磨加工刚玉砂轮所存在的所有问题。
如外径为16毫米的38铬钼铝零件内孔需加工长度为25毫米,硬度HRC70,磨削量单边0.1毫米,磨床转速4万。
需要达到光洁度Ra0.8,CBN砂轮选用外径为15.3毫米,长度15毫米,砂轮孔径7毫米。
粒度为100目。
CBN砂轮外圆修正后,磨加工时磨损很小,一般修整一刀后可以磨130-160个工件。
批次零件内孔的尺寸基本一致。
磨加工前CBN砂轮和砂轮柄用胶水粘接固化好后一般要用外圆磨床修整外圆,保证砂轮和砂轮柄的同心。
砂轮柄一般采用轴承钢或者是铬钢原料,车床加工后需要热处理,然后再用外圆磨床磨圆,同心度要控制在0.01毫米以内。
磨削液一般采用油基或者是水油混合的液体来冷却。
CBN内圆磨砂轮适合高速度数控内圆磨床和专用数控加工中心,在磨床条件允许的情况下转速越高,CBN砂轮的耐用度和切削力都会相对的提高。
砂轮的外径,长度,孔径可根据客户磨削情况来设计生产,欢迎新老客户来电来图洽谈业务。
郑州中拓磨料磨具有限公司专业生产适合磨削38铬钼铝(38CrMoAl)内孔用陶瓷结合剂CBN内圆磨砂轮,又名立方氮化硼内圆磨头。
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砂轮概念
cbn砂轮概念
CBN砂轮,也称为立方氮化硼砂轮,是一种以立方氮化硼(CBN)为磨料
制成的砂轮。
立方氮化硼是一种超硬材料,仅次于金刚石,具有高硬度和高韧性,适用于磨削各类硬材料,如黑色金属、硬质合金、玻璃陶瓷、宝石等。
立方氮化硼砂轮通常由立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂制成,其形状和尺寸可以根据不同的应用需求进行定制。
立方氮化硼砂轮的硬度高、耐磨性好、耐热性强,可以高效地磨削各种硬材料,提高磨削效率和加工精度。
立方氮化硼砂轮的制造工艺主要包括混合、成型、烧结和加工等步骤。
其中,混合是将立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂均匀混合在一起;成型是将混合料制成一定形状和尺寸的生坯;烧结是将生坯在高温下进行致密化处理,使其具有一定的机械强度和硬度;加工则是将烧结后的立方氮化硼砂轮进行修整和加工,以达到所需的形状和尺寸精度。
立方氮化硼砂轮的应用领域非常广泛,包括汽车制造、机械加工、刀具制造、磨具制造等。
在汽车制造领域,立方氮化硼砂轮可以用于加工汽车发动机零件,提高其耐磨性和耐久性;在机械加工领域,立方氮化硼砂轮可以用于加工各种硬材料和高精度零件;在刀具制造领域,立方氮化硼砂轮可以用于磨
削刀具,提高其使用寿命和切削效率;在磨具制造领域,立方氮化硼砂轮可以用于制作各种高硬度和高精度磨具。
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砂轮常识
CBN砂轮性能优越的砂轮必须同时具备磨削锋利、自锐性好和耐用度高等特征。
制造和选择砂轮时主要考虑结合剂、磨料、砂轮浓度和磨具硬度。
1结合剂CBN磨具的四种结合剂(树脂、陶瓷、金属、电镀)中,以陶瓷结合剂的CBN磨具发展最快。
世界范围内,陶瓷CBN磨具的比例已由20世纪80年代的4%上升到现在50%以上,增速迅猛。
由于陶瓷CBN磨具具有磨削效率高、形状保持性好、耐用度高、易于修整、磨料利用率高(为75%以上,其余类型结合剂为5060%砂轮使用寿命长等优势,因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。
目前,用于凸轮轴磨削的CBN砂轮全部采用陶瓷结合剂。
2磨料选择磨削加工中,磨料是磨具中的主体,其性能好坏直接影响磨削效果。
CBN磨料与刚玉磨料相比,具有更高的硬度和强度,因而切削锋利且耐磨。
凸轮轴加工这样高强度的磨削情况下,使用CBN磨料是最佳选择。
不同牌号的CBN磨料,因制造工艺的不同,其晶体形态、颗粒形状也各不相同,各自具有不同的强度、热稳定性、耐化学侵蚀性和破碎特性。
应根据结合剂的种类、磨削工件和磨削方式的不同,选择不同牌号的磨料。
需要指出的CBN磨料在高温下易与水和碱性氧化物发生化学反应而使其结构受到破坏,这是选择磨削液的种类、压力和流量时必须考虑的因素。
3浓度砂轮浓度的高低表示在磨削时砂轮工作面单位面积上参加磨削的磨粒数的多少,高浓度可带来高的磨削比,200%浓度比100%浓度砂轮寿命长45倍。
目前,高速、高效磨削均采用较高的砂轮浓度,如进口磨凸轮轴磨床配套的陶瓷CBN砂轮浓度一般均为200%4硬度磨具的硬度等级表示结合剂对磨料把持力的大小,制造商工艺控制的重要指标,也是用户选择磨具性能的主要参数。
砂轮硬度均匀和稳定及硬度高低的合理选择是保证磨削质量的重要前提。
国外陶瓷CBN砂轮一般有37个硬度等级可供选择,国内目前尚未制订CBN砂轮(包括金刚石磨具)硬度检验标准,制造商仅以配方硬度进行控制。
只要知道晶胞参数,所有物质的密度都可以求得,计算有公式:密度= Z*M/(NA*V)其中,Z为晶胞中以化学式计量的单元数,如在立方氮化硼的晶胞中有4个N和4个B,因此Z=4M为化学式计算的摩尔质量g/mol,NA为阿氏常数,V为晶胞体积cm(3),通常晶胞参数用埃,换成cm,如立方氮化硼的晶胞参数为3.615埃,即3.615*10^(-8)cm据此求得立方氮化硼的密度:4*24.8/(6.023*10^23 * (3.615*10^(-8))^3 = 3.486 g/cm^3。
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。
缝纫机部件内孔磨用CBN氮化硼砂轮
工业缝纫机是适用缝纫工厂或其他工业部门中大量生产用的缝制工件的机器,市面上它的使用量是比较大的,对配套的配件精度要求也很高。
一般情况下用户会选择用刚玉(白刚玉或棕刚玉)砂轮来磨削送料摆动组件内孔,它的优点是价格低廉,磨削过程中进刀量可以稍微大一点,走刀速度相对能快一点,加工效率相比高一些。
缺点是不耐磨损,需要经常补刀。
进刀量如果过大,砂轮磨削过程中会产生振动,造成工件内孔光洁度不达标。
并且砂轮会产生锥度,需要用金刚笔频繁修整外圆来保证砂轮的圆度。
因此这时可以选用陶瓷CBN(立方氮化硼)内圆磨砂轮,它适用于磨加工缝纫机送料摆动板组件内孔用。
常用规格为直径7毫米,孔径3毫米,高度14毫米。
CBN学名立方氮化硼,属于超硬磨料一种,用陶瓷结合剂混压成型,干燥后高温烧制成型。
适用于磨削高硬度钢类工件内孔。
CBN砂轮磨料浓度含量高,气孔密集,磨削锋利,散热和排屑好。
磨加工过程中砂轮非常耐磨损,每修整一次可以磨200-400个工件内孔。
每次修整量在0.03-0.05毫米之间,如果砂轮锥度过大修整量也得适当加大,具体工艺得根据实际操作要求来控制。
这种材料制作出来的砂轮磨出来的工件直径公差,孔的圆度以及光洁度一致性非常好,误差小,稳定性好。
修整砂轮可以使用烧结金刚石滚轮或者电镀金刚石滚轮。
可以根据磨床具体情况来沟通改装。
砂轮和砂轮轴配合使用专用的胶水来粘接,干燥后可以先用外圆磨床把砂轮外径磨到一定尺寸,然后装配到内圆磨床上后再用金刚石滚轮精修后就可以正常进行磨加工工作。
缝纫机送料摆动组件内孔磨加工前会进行热处理或者氮化处理以提高产品表面硬度,经过处理后工件会有一定的变形量。
磨加工前应把磨削余量控制在0.2mm-0.3mm之间。
根据工件光洁度要求,CBN砂轮目数一般选择180目或者230目,加工成品光洁度能达到Ra0.4-0.2之间。
具体,推荐用户使用郑州中拓磨料磨具有限公司生产的陶瓷结合剂CBN(立方氮化硼)内孔磨砂轮来磨加工缝纫机送料摆动组件内孔。
CBN砂轮
CBN砂轮(立方氮化硼砂轮)CBN grinding wheel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作研磨材料使用时,我们主要研究CBN 的硬度、热稳定性、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作为高性能磨料的主要特性之一;CBN的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使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、热稳定性好。
立方氮化硼可以承受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,不会出现粘屑现象,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应,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适宜。
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。
对热传导率低的材料磨削非常适宜。
各种喷涂(焊)材料:镍基、铁基等;耐磨铸铁类材料:钒—钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等;钛合金类:如TC45、磨削性能好、加工表面质量好。
由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性,会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果,因此可使工件的耐用度提高10%-30%。
所以即使批量加工的工件,也会始终获得较高的形状、精度及一致性。
CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度,加工表面不易产生裂纹和烧伤,残余应力小。
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。
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。
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。
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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。
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作为高性能磨料的主要特性之一;CBN的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使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、热稳定性好。
立方氮化硼可以承受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,不会出现粘屑现象,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应,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适宜。
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。
对热传导率低的材料磨削非常适宜。
各种喷涂(焊)材料:镍基、铁基等;耐磨铸铁类材料:钒—钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等;钛合金类:如TC4等。
5、磨削性能好、加工表面质量好。
由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性,会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果,因此可使工件的耐用度提高10%-30%。
所以即使批量加工的工件,也会始终获得较高的形状、精度及一致性。
CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度,加工表面不易产生裂纹和烧伤,残余应力小。
加工表面质量得到提高,一般无裂纹,不易烧伤,并可获得残余压应力,显著提高工件疲劳强度,通常,被磨工件的耐用度能提高30—50%。
6、耐磨性强、寿命长。
CBN砂轮磨削比可达3500—5500,比普通刚玉砂轮高百倍,比金刚石砂轮高3—5倍。
7、环保无污染、节能降耗。
无太多的粉末灰尘。
8、工作效率高、综合经济效益好。
磨削锋利、磨削力小、CBN砂轮修整周期长、修整量较少、更换时间长;使用周期长,磨削比高,可获得较佳的经济性,使用中形状保持性好,无需经常更换砂轮和修整砂轮,节约工时,改善劳动条件,有利于加工操作。
立方氮化硼不适合磨削硬质合金和非金属硬材料。
在磨削高温下,CBN 遇碱性水溶液会发生化学反应,CBN砂轮在300℃碱性溶液中会分解,在沸水中能微量分解,结果将使磨粒晶形遭到破坏,所以磨削时,只能选用油性冷却液,而不能用水基冷却液。
CBN磨具
以CBN(立方氮化硼)磨料为原料,分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂,制成各种形状的制品,用于磨削、抛光、研磨的工具叫CBN磨具.
一、CBN磨具的结构
CBN(立方氮化硼)磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。
工作层又称CBN层,由磨料、结合剂和填料组成,是磨具的工作部分。
过渡层又称非CBN层,由结合剂、金属粉和填料组成,是将CBN层牢固地连接在基体上的部分。
基体是由铝、钢或电木加工而成,起支承工作层和装卡磨具的作用。
二、分类
CBN磨料制作的砂轮,根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。
他们的性质和用途(指的是机械加工用途)也有所不同。
电镀CBN砂轮
砂轮的成型工艺简单,生产成本低。
成型简单但是只有一层镀层,不能修正,在加工过程中,较难知道,何时磨层受损。
适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修整滚轮用。
烧结CBN砂轮
硬度大和密度高,加工成高精度的修整滚轮,成本高。
主要用作于砂轮的修整滚轮和大批量的超硬材料的加工。
树脂CBN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形。
用于多形状小批量的加工。
如工具磨和刀具的加工,和玻璃的加工。
陶瓷结合剂CBN砂轮
陶瓷结合剂的CBN砂轮具有磨削力强,高速加工不烧伤工件,可修正和并且耐用等优点,是目前最理想的高速,高效和高精度的磨削工具。
立方氮化硼(CBN)砂轮适用于加工以下多种材质的产品:①高锰钢;②高铬、镍、钼合金钢;③冷硬铸铁(HS80~90);④各类淬硬钢(HRC55~65);⑤各类铸铁(HB200~400)等,并已在国内汽车(齿轮、飞轮、轴、轴承等加工)、轧辊、渣浆泵(叶轮、涡壳、护板、护套等加工)、模具、缸套;⑥玻璃、宝石等高硬度软韧材料,解决了各行各业中高硬度难加工材料的切削加工,并能提高工作效率,大幅度地节约加工工时及电力,获得了巨大的经济效益。
三、工艺特点
CBN的硬度高于普通磨料。
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作为高性能磨料的主要特性之一;CBN的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使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
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、热稳定性好
立方氮化硼可以承受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,不会出现粘屑现象,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应,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适宜。
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。
对热传导率低的材料磨削非常适宜。
各种喷涂(焊)材料:镍基、铁基等;耐磨铸铁类材料:钒—钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等;钛合金类:如TC4等。
5、磨削性能好、加工表面质量好
由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性,会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果,因此可使工件的耐用度提高10%-30%。
所以即使批量加工的工件,也会始终获得较高的形状、精度及一致性。
CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度,加工表面不易产生裂纹和烧伤,残余应力小。
加工表面质量得到提高,一般无裂纹,不易烧伤,并可获得残余压应力,显著提高工件疲劳强度,通常,被磨工件的耐用度能提高30—50%。
6、耐磨性强、寿命长
CBN砂轮磨削比可达3500—5500,比普通刚玉砂轮高百倍,比金刚石砂轮高3—5倍。
7、环保无污染、节能降耗
无太多的粉末灰尘。
8、工作效率高、综合经济效益好
磨削锋利、磨削力小、CBN砂轮修整周期长、修整量较少、更换时间长;使用周期长,磨削比高,可获得较佳的经济性,使用中形状保持性好,无需经常更换砂轮和修整砂轮,节约工时,改善劳动条件,有利于加工操作。
立方氮化硼不适合磨削硬质合金和非金属硬材料。
在磨削高温下,CBN遇碱性水溶液会发生化学反应,CBN砂轮在300℃碱性溶液中会分解,在沸水中能微量分解,结果将使磨粒晶形遭到破坏,所以磨削时,只能选用油性冷却液,而不能用水基冷却液。