利高速傅笨、高效哪廓、高精度沙热、低成本的磨削技術(shù)CBN（CubicBoronNitride）是繼人造金剛石問世之后为肮，于1957年摊册，由美國GE公司首先合成出的又一種超硬材料。我國在1966年試制成功CBN果喊，至今已有近四十年的歷史了找骏。CBN的硬度僅低于金剛石，但具有比金剛石優(yōu)越的耐熱性和對(duì)鐵族金屬材料的化學(xué)惰性实朗。利用它這些優(yōu)異的性能作研磨材料所制成的CBN磨具测捐，特別適合于各類鐵族金屬材料的磨加工。它和金剛石主要用于加工硬而脆的材料相互補(bǔ)充垮撇，使超硬材料的應(yīng)用范圍大大拓寬法简。和普通磨料的磨具相比，CBN磨具具有高速状堰、高效蓝鹿、高加工質(zhì)量、長壽命糯驯、低成本的特點(diǎn)贰往，可作為高速數(shù)控磨床高效赵椰、高精度磨削的首選工具。在汽車伊厉、機(jī)床姜钳、工具、軸承等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用形耗。

　　1哥桥、CBN的性質(zhì)在把CBN作研磨材料使用時(shí)，我們主要研究它的硬度激涤、耐磨性拟糕、強(qiáng)度和導(dǎo)熱性等性質(zhì)。

　　◆CBN的硬度遠(yuǎn)高于其它普通磨料昔期。高的硬度意味著切削能力更強(qiáng)已卸、更鋒利佛玄；

　　◆CBN有高的耐磨性硼一，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梦抢；

　　◆CBN的抗壓強(qiáng)度很高般贼，這意味著在惡劣的條件下使用時(shí)它能保持顆粒完整而不易破碎；

　　◆CBN有很好的導(dǎo)熱性奥吩，在磨削時(shí)可實(shí)現(xiàn)冷切削哼蛆。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划搓。CBN適合加工的材料為工具鋼沮念、軸承鋼、合金鋼验脐、超級(jí)合金澜碎、鑄鐵。金剛石適合加工的材料為硬質(zhì)合金织活、玻璃嫡境、陶瓷、金屬陶瓷稼那、鑄鐵褒饱。

　　2、CBN磨削系統(tǒng)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搞吱。它只有通過合理的磨削工藝援儡，依靠磨床的優(yōu)越性能，才能最大限度地發(fā)揮它的作用硼县。在研究和應(yīng)用CBN磨削技術(shù)時(shí)酿装，必須把CBN磨具愧杯、磨床、工件鞋既、修整力九、冷卻、磨削工藝等因素納入一個(gè)系統(tǒng)里來進(jìn)行優(yōu)化邑闺，才能獲得最佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果跌前。CBN磨削技術(shù)中要考慮的幾個(gè)重要因素如下。

　　2-1 CBN磨具在制造和選擇磨具時(shí)主要考慮其形狀陡舅、尺寸抵乓、CBN磨料粒度、濃度靶衍、結(jié)合劑類型和使用速度等參數(shù)灾炭。

　　◆CBN磨具的形狀、尺寸和標(biāo)記按GB/T6409.2-1996和GB/T6409.1-1994的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定颅眶；

　　◆在CBN磨具的四種結(jié)合劑（樹脂蜈出、金屬、陶瓷涛酗、電鍍）中净处，以陶瓷結(jié)合劑發(fā)展最快。這是由于陶瓷CBN磨具磨削效率高居鸳，形狀保持性好婉固，耐用度高，易于修整常彰，砂輪使用壽命長稼乃，因而成為高效、高精度磨削的首選磨具盼涵。

　　◆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)的多少之仍。高濃度可帶來高的磨削比和低的工件表面粗糙度。如200%濃度比100%濃度砂輪壽命延長4-5倍彤擒。

　　◆磨具的硬度等級(jí)表示了結(jié)合劑對(duì)磨料把持力的大小且险。砂輪硬度的均勻和穩(wěn)定及硬度高低的合理選擇是保證磨削質(zhì)量的重要前提。

　　2-2 磨床磨床是磨削體系的中心锯叮，磨床的性能對(duì)磨削效果有最重要的影響敛旗，對(duì)CBN磨削來說尤其如此。

　　◆提高砂輪工作線速度坦报，可明顯提高磨削效率库说、磨削比和工件表面質(zhì)量。80~125m/s的使用速度已成為目前國內(nèi)進(jìn)口的CBN專用凸輪軸磨床基本特征之一。盡可能使用高的速度是提高CBN磨削的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的重要前提潜的。

　　◆高速磨削和CBN砂輪磨削的特點(diǎn)骚揍，要求機(jī)床主軸和整體要具有高的剛性和良好的抗振性，這是CBN高速磨削技術(shù)中對(duì)磨床的基本要求啰挪。不具備這樣的條件信不，在使用CBN砂輪時(shí)，要想獲得更高的金屬去除量亡呵，工件的幾何精度和表面質(zhì)量就會(huì)變差抽活。波紋是常見的表面質(zhì)量缺陷，它是由振動(dòng)產(chǎn)生的锰什∠滤叮可引起振動(dòng)的原因是機(jī)床剛性低、抗振性差或砂輪參數(shù)設(shè)計(jì)不合理造成磨削力過大汁胆。

　　2-3 修整使用金剛石滾輪修整梭姓，不僅可提高修整效率，更重要的是可獲得較好的砂輪形貌撰类。修整裝置的進(jìn)精度要高驱请，每次進(jìn)給量應(yīng)能達(dá)到微米級(jí)。過量的修整既影響磨削質(zhì)量又會(huì)大大減少砂輪使用壽命英嬉。

　　2-4 冷卻正確選擇冷卻液種類和冷卻工藝參數(shù)是菇，往往會(huì)收到事半功倍的效果。

　　2-5 磨削工藝參數(shù)優(yōu)化充分優(yōu)化磨削工藝參數(shù)可使磨削效率份肠、磨削質(zhì)量和磨削成本等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在更高的水平上達(dá)到平衡。

　　3贬嚷、CBN磨具的應(yīng)用

　　3-1 國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展概況隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步僧少，高速、高效汇光、高精度磨削已成為當(dāng)今磨加工技術(shù)發(fā)展的主流供撵。CBN磨削作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)在此大顯身手。

　　CBN磨具制造和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　『敌场①應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大蔗括，已從工具行業(yè)對(duì)難磨金屬材料的加工，推廣到軸承撤防、汽車虽风、機(jī)床、壓縮機(jī)等行業(yè)中普通黑色金屬材料的加工寄月，磨削方式也從一般的工具磨辜膝、內(nèi)圓磨，發(fā)展到緩進(jìn)給磨削、高精度磨削厂抖、高速度磨茎毁、凸輪磨、曲軸磨忱辅、大有取代剛玉磨具之勢七蜘。

　　②高速度墙懂、高效率崔梗、高質(zhì)量、低成本是其主要特點(diǎn)垒在。使用速度普遍達(dá)到80~125m/s蒜魄；大余量粗精磨一次完成；由于被磨削工件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)可使工件使用壽命提高20~30%愚贩；綜合磨削成本可降低10%以上盯辅。

　　③國內(nèi)進(jìn)口成套CBN磨削技術(shù)呈快速增長之勢米搭。

　∨坑ァ④國產(chǎn)CBN磨具的制造和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)入高水平和快速發(fā)展的新階段，并已進(jìn)入汽車制造業(yè)這個(gè)主流市場避纤。部分CBN磨具性能接近國外同類產(chǎn)品水平纠沉，可替代進(jìn)口。

　》浒簟⑤國產(chǎn)高速數(shù)控CBN專用磨床已研發(fā)成功岔雾。

　　3-2 CBN磨具應(yīng)用實(shí)例◆發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸磨削

　　實(shí)例1：精磨汽車凸輪軸砂輪：1A1180mmV125m/s鄭州磨料磨具磨削研究所；機(jī)床：德國肖特CF41CBN董株；工件:鑄鐵,8個(gè)凸輪,余量D1.0mm,Rmax3.2黑乞；修整：金剛石滾輪，D180mm膛姊，修整間隔200件（800個(gè)凸輪）拟祖，修整量直徑上5μm×3＋3μm2/次；冷卻：合成液擦酌，壓力23bar俱诸；效果：達(dá)到進(jìn)口砂輪水平，綜合成本降低30%以上赊舶。

　　實(shí)例2：精磨摩托車凸輪軸砂輪：1A1350mmV80m/s鄭州磨料磨具磨削研究所睁搭；機(jī)床：日本豐田工機(jī)凸輪磨床；工件：45#鋼锯岖，2個(gè)凸輪介袜，HRc60甫何，余量0.2~0.3mm,Rz3.2,磨削效率30S/根；修整：金剛石滾輪遇伞，修整間隔240根辙喂，修整量0.002mm/次；效果：壽命可達(dá)進(jìn)口砂輪的80~90%鸠珠，成本降低30%以上巍耗。

　　實(shí)例3：粗磨汽車凸輪軸砂輪：1A1660mmV60m/s鄭州磨料磨具磨削研究所；機(jī)床：國產(chǎn)MKS8312凸輪磨床渐排；工件：合金冷激鑄鐵馆柬，13個(gè)凸輪，HRc45,余量φ4mm烤酌，Ra2.5,磨削效率12分鐘/根吻霎；修整：金剛石杯形滾輪，修整間隔8~10根/次惫康，修整量φ0.01x2睹梢；冷卻：高效磨削液，壓力4kg赢瘦，流量120L/min九窿；砂輪更換周期：5000根/片；效果：替代白剛玉砂輪汇泰，耐用度提高100倍坦膘，壽命提高50倍，生產(chǎn)效率提高10%柄立，直接工具成本降低10%承跟。

　　◆汽車軸承內(nèi)徑磨削實(shí)例砂輪：1A810×15×3.5　V鄭州磨料磨具磨削研究所機(jī)床：國產(chǎn)MZ204全自動(dòng)內(nèi)圓磨床24000rpm；工件：6201/02赃阀，GCr15,HRc61~65,余量0.3~0.35mm,Ra0.8,磨削效率25S/件霎肯，進(jìn)給量0.24mm/min（粗）和0.17mm/min（精）；修整：金剛石筆榛斯，手動(dòng)，修整間隔200件搂捧，修整量0.02mm驮俗；冷卻：乳化液，集中供給允跑；砂輪壽命：2500件（剛玉砂輪30件/片）王凑；效果：與白剛玉砂輪相比，耐用度提高200倍聋丝，單件生產(chǎn)效率提高40%左右索烹，砂輪成本消耗降低14%。

　　◆磨冰箱（空調(diào)）壓縮機(jī)芯組件內(nèi)徑實(shí)例砂輪：1A8　12×30×6，1A125×20×13×3V　50m/s鄭州磨料磨具磨削研究所機(jī)床：德國Overbeck公司400J-ELC-VA內(nèi)圓磨床百姓，最高轉(zhuǎn)速60000rpm渊额；工件：機(jī)座，缸體（蓋）垒拢，HT20~40驶滚，F(xiàn)T20，HB170~223北拔，HB70~90换秧，加工余量0.2mm,Ra0.2~0.25,加工節(jié)拍：90~120件/h.修整：金剛石滾輪，修整間隔200~300件以搏，修整量0.002mm/次辫航；冷卻：含極壓添加劑的冷卻油；砂輪壽命：20000~2500件/個(gè)钉拯。另外還有用于螺紋磨漓惕，高速鋼刀具齒形和內(nèi)徑磨削，壓縮機(jī)芯組件雙端面磨屋包，珩磨摩托車氣缸和連桿官孝，鈦合金磨削，汽車插桿內(nèi)徑磨削厌圈，汽車轉(zhuǎn)向器內(nèi)徑磨削等應(yīng)用實(shí)例门俏。在此就不一一列舉。

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