高技術(shù)磨削

總的來(lái)說(shuō)高科技意味著最新技術(shù)的使用，與工業(yè)增長(zhǎng)密切相關(guān)。磨削過(guò)去常用于加工工件，而且對(duì)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(yǔ)指的是目前所有工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的磨削技術(shù)。進(jìn)軍國(guó)外市場(chǎng)和減少生產(chǎn)時(shí)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(shì)進(jìn)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(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸被這些超硬材料所代替；與普磨相比更長(zhǎng)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(diǎn)。這兩者導(dǎo)致（由于檢修,待料等）停工期的減少?gòu)亩��?jié)省成本。為了能夠充分利用這些超硬材料，其開(kāi)發(fā)往往是和客戶密切合作，從而使它適應(yīng)獨(dú)特的工件加工。
　　首先，砂輪能夠適應(yīng)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(shè)計(jì)客戶指定的磨床，用這個(gè)磨床來(lái)加工工件。而且這臺(tái)磨床有一個(gè)相對(duì)較高的彈性，在一定程度上，選擇一個(gè)兼容的結(jié)合劑，可以減少加工過(guò)程中的摩擦力和工件變形。加工本身的復(fù)雜性影響了磨床的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。例如，高速切削導(dǎo)致砂輪變得更堅(jiān)硬，然而進(jìn)給量的增多使砂輪變得更軟一些。超硬材料的一些優(yōu)勢(shì)將會(huì)在下面幾個(gè)例子中做詳細(xì)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(guò)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(zhǎng)度達(dá)60mm時(shí)，要確保有相同面積的冷卻劑。CBN陶瓷砂輪在此加工過(guò)程中的應(yīng)用是由于它的高強(qiáng)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(fù)合磨具的發(fā)展
　　當(dāng)代砂輪的發(fā)展趨勢(shì)標(biāo)志著多區(qū)復(fù)合磨具的功能結(jié)構(gòu)已經(jīng)適應(yīng)了特殊的工件加工。這一創(chuàng)造的優(yōu)勢(shì)是代替?zhèn)�人制造程序，同時(shí)將個(gè)人制造程序合并成一個(gè)裝置，這不僅意味著夾具錯(cuò)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(shí)現(xiàn)的。
　　分級(jí)CBN珠型砂輪的精磨
　　使用分級(jí)CBN珠型砂輪精磨物體的表面或者側(cè)面，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)的部件、水泵零件、由鋼、高速鋼或者陶瓷制成的軸承等。分級(jí)CBN珠型砂輪適應(yīng)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(dá)到用上述方法磨削達(dá)到的效果。這一加工程序的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)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(shè)計(jì)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(shì)，它可以減少對(duì)工件表面的損害。
　　這一加工程序具有較高的自動(dòng)化程度。另外，如果砂輪有任何損害，它會(huì)進(jìn)行自我修復(fù)。與研磨相比，珠型砂輪的處理費(fèi)用要低的多，因此在研磨過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的研磨漿，這些研磨漿需要單獨(dú)處理。由于這些優(yōu)勢(shì)，節(jié)省三倍甚至更多的時(shí)間和成本是可以實(shí)現(xiàn)的。

　　圖二 分級(jí)CBN珠型砂輪的精磨

　　磨內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的復(fù)合工具
　　傳動(dòng)部件內(nèi)孔表面及內(nèi)徑面的新磨削方法已經(jīng)被引進(jìn)。從加工一些裝置開(kāi)始，降低加工機(jī)械零件的費(fèi)用是必要的。此方法包括了內(nèi)徑面、表面的磨削和相當(dāng)大的修整周期（指的是把氧化鋁換成CBN這段時(shí)間）。專為完成這個(gè)加工任務(wù)而開(kāi)發(fā)的陶瓷CBN砂輪有兩個(gè)功能：左側(cè)的內(nèi)孔磨削和右側(cè)的內(nèi)孔磨削。開(kāi)發(fā)這種CBN砂輪的最大挑戰(zhàn)是確保在磨削接觸點(diǎn)上有足夠的冷卻液，因?yàn)樯拜喓蛢?nèi)孔表面及內(nèi)徑面的接觸面積相當(dāng)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(shí)產(chǎn)生的壓力和熱量，導(dǎo)致了在加工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)的增多，例如：工件著火。用一種可靠的加工方法來(lái)消除這種危險(xiǎn)，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(fù)合工具

　　總結(jié)及前景
　　砂輪是機(jī)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(wù)加工而成的砂輪不僅節(jié)省加工時(shí)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(shì)：良好的耐磨性，壽命長(zhǎng)，修整周期短等。不過(guò)，使用超硬材料制品的成本要高一些，同時(shí)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(kāi)發(fā)工具的時(shí)候一定要有效利用這些材料。進(jìn)一步提高磨削效率在于多區(qū)復(fù)合磨具的使用�？偟内厔�(shì)對(duì)表面質(zhì)量和成本效益的要求越來(lái)越精確（加工時(shí)間更短、砂輪壽命更長(zhǎng)、修整間隔時(shí)間更長(zhǎng)），這就意味著超硬材料制品領(lǐng)域要持續(xù)不斷的發(fā)展和創(chuàng)新。