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近年来国内外对树脂结合剂金刚石CBN砂轮、陶瓷结合剂金刚石砂轮以及金属结合剂金刚石砂轮的研究取得了一定的进展,但是这三类砂轮都由于磨粒形状及其分布的随机性,造成了磨削时法向力与切向力之比高、磨削比能高、磨削温度高、对磨床刚度要求高,并且磨粒只是机械包埋、镶嵌在结合剂层中,把持力不大,在磨削过程中磨粒容易脱落,特别是超硬磨料砂轮磨粒利用率不高,造成资源的大量浪费;同时为了**结合剂层对磨粒的有效包埋,磨粒一般出露高度不大,容屑空间较小,在加工过程中容易产生磨屑的粘附堵塞,需要定期对砂轮进行修整与修锐,从而影响了加工质觉和磨削生产率。因此,如何改进工艺,将陶瓷结合剂、金属结合剂及树脂结合剂CBN砂轮的优点加以综合,开发新型的金刚石砂轮是现代加工业迫切需要。
金刚石CBN砂轮的分类
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。它们的性质和用途(指的机械加工用途)也有所不同。
(1) 电镀金刚石CBN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,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正滚轮用。
(2)烧结式金刚石CBN砂轮
硬度大和密度高,加工成高精度的修正滚轮,成本高。主要用于作砂轮的修正滚轮和大批量的超硬材料的加工。
(3)树脂金刚石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型。用于多型状小批量的加工。如工具磨和的加工,和玻璃的加工。
(4)陶瓷结合剂金刚石CBN砂轮
加工工艺和结合剂的配方被少数外国厂家掌握,如刚进入中国市场的德国Krebs & Riedel公司,世界的磨料模具集团圣戈班手下的WINTER公司,奥地利的TYROLIT公司,德国的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR。国产的陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮近期也有所突破。陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮具有磨削力强,高速加工不工件,可修正和并且耐用等优点,是目前理想的高速,和高精度的磨削工具。用以下工作的实例作为范例,与**同事共同讨论砂轮的应用。
在发达的工业国家,对于大批量,高精度的磨削加工,其加工件硬度HRc大于45,基本上都用陶瓷CBN砂轮磨削。它被广泛的用在汽车的主要零件上如凸轮轴,曲轴,变速箱的齿轮轴和齿轮,轴承和刹车片。用在机床的精密加工件如导轨,丝杠和电机轴的磨削。印刷机零件的磨削,使其精度达到尺寸的0,3-0,5微米。CBN陶瓷砂轮用于轧钢辊轮的磨削加工和在航空,航天和等领域的应用就不一一点说了,
21世纪是高科技发展的时代,产品必须是有高性能、高质量才有市场,企业才有生命力。为此,应尽快提高制造技术水平,而推广使用金刚石CBN砂轮工具提高制造技术是一种有 力措施,这不仅需要有关主管部门的有力资助和支持,有组织、有计划地逐步推广CBN工具的技术配套与使用,同时也要求用户勇于接受新材料、新技术,改变过 去陈旧的生产观念与管理方法,即刀(磨)具均消耗费用指标很低,只许占产品成本的1/100左右,而不是以提高生产效率和**产品质量为准,这样会限制优 质的刀(磨)具应用与设备生产能力的发挥。实践,金刚石CBN砂轮(磨)具的成效不仅可提高产品的加工质量,而且也可提高经济效益。
天然金刚石CBN砂轮应用领域:
液压件:叶片泵、转向泵、栓塞泵、齿轮泵、汽油泵、液压马达等。
压缩机零部件:空调压缩机叶片、活塞、气缸、冰箱压缩机阀板等。
汽车零部件:内燃机零部件、增压器零部件、油泵油嘴零部件等。
各种硬质合金刀片、高精密轴承、密封件、手表零件、精密陶瓷、磁性材料等。
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