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金剛石 CBN砂輪的技術問題在這里!
添加時間:2020-10-22
  一、選用合適的砂輪
  對不同的工件材料、不同的加工要求,應選用不同的砂輪。即使磨削同一種工件材料,不同牌號砂輪的磨削比可能相差2~5倍,因此要選用合適的砂輪。
  金剛石砂輪是磨削硬質合金、光學玻璃、陶瓷、寶石和石材等高硬度脆性大的非金屬材料的最佳磨具。但因金剛石在700℃~800℃時容易碳化,所以它不適于磨削鋼料。CBN的硬度稍次于金剛石,但它的熱穩定性好(能耐1300℃~1400℃高溫),它不象金剛石那樣在高溫中會分解,即氧化和石墨化,與鐵族元素化學惰性大,熱導率高(是剛玉的46倍),用其制作的砂輪壽命長(可達剛玉砂輪的幾十倍到成百倍以上),是替代剛玉砂輪磨削淬硬鋼、高速工具鋼、軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼和鈦合金等高硬度韌性大的金屬材料的最佳磨具。
  超硬磨料砂輪的結合劑有樹脂、金屬、陶瓷、電鍍和釬焊等。樹脂結合劑砂輪主要用于刃磨刀量具、磨孔、外圓磨及平面磨;金屬結合劑砂輪用于切入磨削、光學曲線磨床的成形磨、刃磨單刃刀具、磨削小鉆頭的螺旋槽,也適用于電解磨削;陶瓷結合劑砂輪的磨削效率高,形狀保持性好,耐用度高,易于修整,砂輪使用壽命長,并因陶瓷結合劑本身有良好的化學穩定性,耐熱、耐油、耐酸堿的侵蝕,可適應各種磨削液,磨削成本低,因而目前已成為高效、高精度磨削的首選磨具;電鍍砂輪適于高速精磨和成形磨,也適于孔的高效磨削(濕磨)和在坐標磨床上使用;釬焊砂輪適于超高速磨削。
  金剛石CBN砂輪的技術問題在這里!
  必須指出,不同牌號的磨料,因制造工藝不同,其晶體形態、顆粒形狀也不同,而具有不同的強度、熱穩定性和破碎特性,應根據結合劑種類、磨削工件材料和磨削方式,選擇不同的磨料。如用于高效、高精度磨削的陶瓷結合劑砂輪,可選用高強度和顆粒形狀鋒利的磨料。
  超硬磨產表面又有鍍金屬衣(金屬鍍層可起到補強增韌,減緩熱沖擊以及在磨粒與結合劑之間起結合橋作用,可提高砂輪使用性能)和不鍍金屬衣兩種,應根據結合劑種類、工件材料、干磨和濕磨等不同條件選擇。干磨一般選用銅衣,如RVD-Cu、CBN-Cu;濕磨選用鎳衣,如RVD-Ni、CBN-Ni。當前,鍍覆金屬已由鎳、銅發展到鈦、鎢合金、非金屬陶瓷等,由單一鍍層發展到復合鍍層,并已由磨粒鍍覆發展到微粉鍍覆。
  金剛石CBN砂輪的技術問題在這里!
  起硬磨粒砂輪的濃度不能選得太低,高濃度可帶來高的磨削比,200%濃度的超硬磨料砂輪實際上是一種以超硬磨料為輔料的普通砂輪,一般不推薦命名用。目前,高速高效磨削均采用較高濃度,陶瓷結合劑CBN砂輪的濃度高效磨削均采用較高濃度,陶瓷結合劑CBN砂輪的濃度一般選擇125%以上,如進口配套的陶瓷CBN砂輪,其濃度一般均為175%~200%。
  砂輪的硬度等級表示了結合劑對磨料把持力的大小。砂輪硬度均勻和穩定及硬度高低的合理選擇,是保證磨削質量的重要前提。國外超硬磨料砂輪一般有3~7個硬度等級可供選擇,但我國生產的超硬砂輪都不標硬度等級,GB6409中也未規定相應標準,故質量不易保證,給用戶帶來不便,亟待補充與完善。
  二、正確使用磨削液
  金剛石CBN砂輪的技術問題在這里!
  超硬磨料砂輪磨削時,可用干磨或濕磨。但采用濕磨,既可延長砂輪壽命,又可防止工件產生磨削燒傷。不同磨削液,會使砂輪的磨削比相差幾倍、甚至十幾倍。砂輪在磨削過程中的機械磨損、化學侵蝕和熱損傷程度,與冷卻效果密切相關。但用CBN砂輪濕磨時須注意,因CBN在高溫下會同水蒸氣及空氣中的氧氣起反應,生成氨和硼酸(BN+3H2O→H3BO3+NH3),這種反應稱為水解作用,會加速砂輪磨損。因此在使用中常用水溶性油或帶有極壓添加劑的水溶液以減弱水解作用。用不同磨削液濕磨時,CBN砂輪的相對壽命不同,以純油冷卻的砂輪壽命最長,水溶性油冷卻的砂輪壽命次之,水加防銹添加劑冷卻的砂輪壽命最低。
  結語
  我國人造超硬磨料的生產雖然起步較晚,但發展很快,1997年我國人造金剛石年產量已達到5億克拉左右,CBN年產量為800萬克拉。目前已初步形成了超硬磨料磨具、專用磨削液、專門修整技術和裝置及專門化磨床等一個完整的技術體系。目前我國已能生產RVD、CBN及鍍金屬衣高品級磨料制品,如“金屬基體陶瓷CBN砂輪”、“65m/s陶瓷結合劑CBN砂輪”等,超硬磨料砂輪的品種規格已形成系列,超硬磨料砂輪的最大直徑可達φ750mm(正在試制φ1100mm砂輪),最高使用線速度可達80m/s,并在開發125m/s的高速砂輪,為超硬磨料砂輪的推廣使用創造了條件。
  可以預見,隨著超硬磨料砂輪的廣泛使用,必將促進磨床制造業的變革與發展,而高效高性能磨床的發展,又將進一步推動超硬磨料砂輪的使用。
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