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金刚石 CBN砂轮的技术问题在这里!

日期:2019/3/1
来源:今日头条

   选用合适的砂轮

  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。

  金刚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最佳磨具。但因金刚石在700℃~800℃时容易碳化,所以它不适于磨削钢料。CBN的硬度稍次于金刚石,但它的热稳定性好(能耐1300℃~1400℃高温),它不象金刚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最佳磨具。

  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,因而目前已成为高效、高精度磨削的首选磨具;电镀砂轮适于高速精磨和成形磨,也适于孔的高效磨削(湿磨)和在坐标磨床上使用;钎焊砂轮适于超高速磨削。

  

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  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。如用于高效、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。

  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。干磨一般选用铜衣,如RVD-Cu、CBN-Cu;湿磨选用镍衣,如RVD-Ni、CBN-Ni。当前,镀覆金属已由镍、铜发展到钛、钨合金、非金属陶瓷等,由单一镀层发展到复合镀层,并已由磨粒镀覆发展到微粉镀覆。

  

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  起硬磨粒砂轮的浓度不能选得太低,高浓度可带来高的磨削比,200%浓度的超硬磨料砂轮实际上是一种以超硬磨料为辅料的普通砂轮,一般不推荐命名用。目前,高速高效磨削均采用较高浓度,陶瓷结合剂CBN砂轮的浓度高效磨削均采用较高浓度,陶瓷结合剂CBN砂轮的浓度一般选择125%以上,如进口配套的陶瓷CBN砂轮,其浓度一般均为175%~200%。

  砂轮的硬度等级表示了结合剂对磨料把持力的大小。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。国外超硬磨料砂轮一般有3~7个硬度等级可供选择,但我国生产的超硬砂轮都不标硬度等级,GB6409中也未规定相应标准,故质量不易保证,给用户带来不便,亟待补充与完善。

  正确使用磨削液

  

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  超硬磨料砂轮磨削时,可用干磨或湿磨。但采用湿磨,既可延长砂轮寿命,又可防止工件产生磨削烧伤。不同磨削液,会使砂轮的磨削比相差几倍、甚至十几倍。砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤程度,与冷却效果密切相关。但用CBN砂轮湿磨时须注意,因CBN在高温下会同水蒸气及空气中的氧气起反应,生成氨和硼酸(BN+3H2O→H3BO3+NH3),这种反应称为水解作用,会加速砂轮磨损。因此在使用中常用水溶性油或带有极压添加剂的水溶液以减弱水解作用。用不同磨削液湿磨时,CBN砂轮的相对寿命不同,以纯油冷却的砂轮寿命最长,水溶性油冷却的砂轮寿命次之,水加防锈添加剂冷却的砂轮寿命最低。

  结语

  我国人造超硬磨料的生产虽然起步较晚,但发展很快,1997年我国人造金刚石年产量已达到5亿克拉左右,CBN年产量为800万克拉。目前已初步形成了超硬磨料磨具、专用磨削液、专门修整技术和装置及专门化磨床等一个完整的技术体系。目前我国已能生产RVD、CBN及镀金属衣高品级磨料制品,如“金属基体陶瓷CBN砂轮”、“65m/s陶瓷结合剂CBN砂轮”等,超硬磨料砂轮的品种规格已形成系列,超硬磨料砂轮的最大直径可达φ750mm(正在试制φ1100mm砂轮),最高使用线速度可达80m/s,并在开发125m/s的高速砂轮,为超硬磨料砂轮的推广使用创造了条件。

  可以预见,随着超硬磨料砂轮的广泛使用,必将促进磨床制造业的变革与发展,而高效高性能磨床的发展,又将进一步推动超硬磨料砂轮的使用。

关键字:金刚石 砂轮
[责任编辑:Joan]
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