高技術(shù)磨削

總的來說高科技意味著最新技術(shù)的使用，與工業(yè)增長密切相關(guān)。磨削過去常用于加工工件，而且對工件的表面質(zhì)量和輪廓精度都有很高的要求。因此“高技術(shù)磨削”這一術(shù)語指的是目前所有工業(yè)發(fā)展領域的磨削技術(shù)。進軍國外市場和減少生產(chǎn)時間是使用超硬材料制品的關(guān)鍵因素。必須牢記的是這些磨料的斷裂韌度是有限的，因此不得不將成本和技術(shù)優(yōu)勢進行權(quán)衡。
　　超硬材料的性能
　　與普磨相比盡管立方氮化硼和金剛石工具的投資成本要高一些，普通磨料磨具在大范圍領域內(nèi)的應用已經(jīng)逐漸被這些超硬材料所代替；與普磨相比更長的使用壽命和修整周期的減少則是超硬材料的主要優(yōu)點。這兩者導致（由于檢修,待料等）停工期的減少從而節(jié)省成本。為了能夠充分利用這些超硬材料，其開發(fā)往往是和客戶密切合作，從而使它適應獨特的工件加工。
　　首先，砂輪能夠適應不同的磨削工作（工具材料、形狀、尺寸、涂層等）和結(jié)合劑（粘結(jié)劑材料、多孔性、硬度等）。例如，我們要設計客戶指定的磨床，用這個磨床來加工工件。而且這臺磨床有一個相對較高的彈性，在一定程度上，選擇一個兼容的結(jié)合劑，可以減少加工過程中的摩擦力和工件變形。加工本身的復雜性影響了磨床的運轉(zhuǎn)情況。例如，高速切削導致砂輪變得更堅硬，然而進給量的增多使砂輪變得更軟一些。超硬材料的一些優(yōu)勢將會在下面幾個例子中做詳細的闡述。
　　齒輪鉸刀的磨削
　　圖1所示的是用CBN 陶瓷砂輪加工齒輪鉸刀。在此加工過程中把砂輪和齒輪鉸刀之間的摩擦熱量有效的散發(fā)出去，這是非常重要的。否則有著火的可能性。由于砂輪的高孔隙率，接觸長度達60mm時，要確保有相同面積的冷卻劑。CBN陶瓷砂輪在此加工過程中的應用是由于它的高強度陶瓷熔塊和粘結(jié)劑。

　　圖1 CBN 陶瓷砂輪加工齒輪鉸刀

　　多區(qū)復合磨具的發(fā)展
　　當代砂輪的發(fā)展趨勢標志著多區(qū)復合磨具的功能結(jié)構(gòu)已經(jīng)適應了特殊的工件加工。這一創(chuàng)造的優(yōu)勢是代替?zhèn)�人制造程序，同時將個人制造程序合并成一個裝置，這不僅意味著夾具錯誤是可以避免的，而且還可以節(jié)省大量的成本。因此生產(chǎn)率的提高是可以實現(xiàn)的。
　　分級CBN珠型砂輪的精磨
　　使用分級CBN珠型砂輪精磨物體的表面或者側(cè)面，例如：發(fā)動機的部件、水泵零件、由鋼、高速鋼或者陶瓷制成的軸承等。分級CBN珠型砂輪適應不同的磨削速度和磨損程度. 和其他研磨不同的是，這種珠型砂輪也適用于磨削特大型物體，因此，改良后的加工程序能夠把粗磨和精磨一步完成。盡管如此，用研磨膏也可以達到用上述方法磨削達到的效果。這一加工程序的特點是可以實現(xiàn)對機械零部件的拋光，其粗糙度1微米或以下。決定這種加工程序設計的主要因素是工件表面，砂輪表面和接觸力（其范圍是10,000 N - 30,000 N）。
　　和研磨相比“冷磨”是這種方法的另一優(yōu)勢，它可以減少對工件表面的損害。
　　這一加工程序具有較高的自動化程度。另外，如果砂輪有任何損害，它會進行自我修復。與研磨相比，珠型砂輪的處理費用要低的多，因此在研磨過程中會產(chǎn)生大量的研磨漿，這些研磨漿需要單獨處理。由于這些優(yōu)勢，節(jié)省三倍甚至更多的時間和成本是可以實現(xiàn)的。

　　圖二 分級CBN珠型砂輪的精磨

　　磨內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的復合工具
　　傳動部件內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的新磨削方法已經(jīng)被引進。從加工一些裝置開始，降低加工機械零件的費用是必要的。此方法包括了內(nèi)徑面、表面的磨削和相當大的修整周期（指的是把氧化鋁換成CBN這段時間）。專為完成這個加工任務而開發(fā)的陶瓷CBN砂輪有兩個功能：左側(cè)的內(nèi)孔磨削和右側(cè)的內(nèi)孔磨削。開發(fā)這種CBN砂輪的最大挑戰(zhàn)是確保在磨削接觸點上有足夠的冷卻液，因為砂輪和內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的接觸面積相當大。此外，接近接觸面積是非常困難的，這也意味著碎屑的處理和熱量的散發(fā)也是非常困難的，再加上CBN砂輪高速磨削時產(chǎn)生的壓力和熱量，導致了在加工過程中風險的增多，例如：工件著火。用一種可靠的加工方法來消除這種危險，在工件和CBN磨削工具之間敷上冷卻劑。

　　圖三 磨內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的復合工具

　　總結(jié)及前景
　　砂輪是機械和工件之間的連接紐帶。上面所述的例子中，用超硬材料或CBN專門為特定任務加工而成的砂輪不僅節(jié)省加工時間，而且還大大節(jié)約了成本。與普磨相比，這些超硬材料制品擁有以下的優(yōu)勢：良好的耐磨性，壽命長，修整周期短等。不過，使用超硬材料制品的成本要高一些，同時要把功能和壽命考慮在內(nèi)。特別是考慮到這些高投資成本，砂輪制造商和用戶在選擇或開發(fā)工具的時候一定要有效利用這些材料。進一步提高磨削效率在于多區(qū)復合磨具的使用�？偟内厔輰Ρ砻尜|(zhì)量和成本效益的要求越來越精確（加工時間更短、砂輪壽命更長、修整間隔時間更長），這就意味著超硬材料制品領域要持續(xù)不斷的發(fā)展和創(chuàng)新。