CBN砂輪在磨削加工中的應用

CBN材料除用來制作刀具外，其最大的應用領域還是制成CBN磨具，用于高速高效磨削和珩磨加工，可使磨削效率大大提高，其磨削精度和質量提高一個等級。
1.磨削汽車零件--凸輪軸和曲軸 
    汽車發(fā)動機上的凸輪軸具有多個凸輪，淬火后的凸輪粗磨及精磨是影響凸輪質量的關鍵工序。一般都是采用靠模仿形磨削，工件速度的提高受到限制，工件易產(chǎn)生磨削燒傷裂紋，采用靠模仿形磨削，其凸輪表面的輪廊曲線要受砂輪直徑大小的影響，所以很難保證凸輪輪廊曲線的正確。生產(chǎn)實踐證明，當砂輪直徑大時，磨出的凸輪瘦，當砂輪直徑小時，磨出的凸輪胖，只有當砂輪直徑接近或等于磨削靠模凸輪的滾輪直徑時(一般為φ570mm)，其仿形誤差接近于零，即磨出的凸輪表面輪廊曲線接近于靠模凸輪。在實際生產(chǎn)中，所用的砂輪直徑一般都是從D600(或610)用到D500，與理想的砂輪直徑(570)相差甚多，所以生產(chǎn)中總有大部分凸輪軸的凸輪曲線超標。為解決這個問題，我們在靠模仿形凸輪磨床上采用CBN砂輪磨削，可把CBN砂輪直徑制成D575，CBN磨料層厚為 4～5mm，其磨輪的磨削最小直徑是D565，磨削直徑范圍雖然只有10mm，但磨削零件數(shù)卻相當于幾十片普通砂輪，不僅可保證凸輪曲線正確，而且也不會產(chǎn)生磨削燒傷現(xiàn)象。
     如Liton工業(yè)自動化公司用CBN砂輪磨削凸輪軸，其成本降低了50%，凸輪表面的疲勞強度提高了 30%；東風汽車公司襄樊柴油發(fā)動機廠用陶瓷結合劑CBN砂輪粗磨冷激鑄鐵凸輪軸，其凸輪磨削余量t=4～5mm，υ砂=60m/s，工件轉速n= 100r/min,υf=0.1mm/s，采用高速磨削液，CBN砂輪的壽命基本相當于20片剛玉磨料砂輪。
2.CBN砂輪在內孔磨削中的應用
     內圓磨削的效率一直很低，其主要原因就是磨削速度、砂輪材質及磨桿的剛性問題。生產(chǎn)過程中用在修整砂輪、更換砂輪的時間幾乎占了單件工時的 1/3～1/5。如果內圓或溝槽磨削采用CBN電鍍砂輪，并把砂輪速度提高，增大磨桿直徑，便可適當提高工件轉速與進給速度，不僅可保證孔(弧)徑、槽寬尺寸與形位精度，表面粗糙度和避免燒傷，而且還可以成倍地提高加工效率，降低加工成本。
     如國內某廠加工一個年產(chǎn)60萬件的紡機滾動軸承套，磨φ15.5+0.04的孔及相鄰的弧槽，過去用鉻剛玉(GG)砂輪，需用兩道工序分別在兩臺M224內圓磨床上加工，其槽(弧)徑差及尺寸與孔的同軸度很難保證，且效率低，采用CBN砂輪后，加粗了磨桿，提高了進給量，節(jié)約了修整和更換砂輪的時間，徹底解決了原有問題。后又改為孔、溝同時磨，即在磨桿上裝兩個砂輪，使磨削效率提高1倍，節(jié)省了一臺磨床。所加工的工件表面粗糙度為Ra0.63μm采用的磨削工藝參數(shù)：υ砂=36m/s，υ2 =19m/min，f粗切=1μm/r,f精切=0.5μm/r，光磨時間t=bs，采用10%濃度的乳化值。
3.采用CBN砂輪磨削齒輪
     齒輪磨削以往是采用單齒面與多齒面磨削，單齒面磨削雖然可獲得較高的加工精度，但效率低，成本高，多齒面磨削雖生產(chǎn)效率高，但其加工質量比單齒磨削差。若采用CBN砂輪磨削，無論采用單齒面磨削還是采用多齒面磨削，采用電鍍CBN砂輪或陶瓷結合劑砂輪進行磨削，其效果極為顯著：
(1)CBN砂輪可以制成精度較高的齒形，由于耐用度高，不頻繁修整，不需經(jīng)常調整機床，可獲得穩(wěn)定的齒廊、導程和節(jié)距精度。
(2)可實現(xiàn)高速磨削與高進給率磨削齒面，粗糙度低且不會燒傷，可在提高磨削效率的條件下獲得較高的齒輪精度(6～7級)。
(3)CBN砂輪壽命長，磨削性能好，節(jié)約了砂輪更換修整、機床調整和工件檢測等許多輔助時間。
4.應用CBN磨具加工難加工材料及難加工面
    對淬硬鋼件或冷硬鑄鐵件孔的珩磨，可采用CBN珩磨油石，對高強度、高硬度和高熱敏性的合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼與合金，宜采用高硬度、高強度的CBN砂輪，采用極壓乳化液或高速磨削液進行冷卻。對較長的導軌面或復雜型面、凸輪磨床的靠模軸等均宜采用CBN砂輪。