CBN砂轮,立方氮化硼砂轮,CBN grinding wheel
时间：2010-07-29 10:07:11磨床_外圆磨床_内圆磨床_无心磨床_平面磨床_导轨磨床_工具磨床_龙门磨
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导读：最理想的高速、高效和高精度的磨削工具一、立方氮化硼（CBN）砂轮的特点：CBN作研磨材料应用时，我们重要研究CBN的硬度、热稳固性、化学惰性、耐磨性和导热性等。CBN的硬度远高于其它普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CB
最理想的高速、高效和高精度的磨削工具
一、立方氮化硼（CBN）砂轮的特点：
CBN作研磨材料应用时，我们重要研究CBN的硬度、热稳固性、化学惰性、耐磨性和导热性等。
CBN的硬度远高于其它普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的重要特征之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的前提下应用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN有很好的导热性，在磨削时可实现冷切削。
1、高硬度、高韧性立方氮化硼（CBN）是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利
2、耐高温、热稳固性好。立方氮化硼可以遭遇1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会涌现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。
3、化学惰性强。立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反响，所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导率低的材料的磨削非常合适。
4、导热性好。CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍，因而能将磨削热迅速导出，减少工件热变形。对热传导率低的材料磨削非常合适。各种喷涂（焊）材料：镍基、铁基等；耐磨铸铁类材料：钒—钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等；钛合金类：如
TC4
5、磨削性能好、加工表面质量好。由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性，会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果，因此可使工件的耐用度前
进10%-30%。所以即使批量加工的工件，也会始终获得较高的形状、精度及一致性。CBN 砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度，加工表面不易产生裂纹和烧伤，残余应力小。加工表面质量得到前进，一般无裂纹，不易烧伤，并可获得残余压应力，明显前进工件疲劳强度，通常，被磨工件的耐用度能前进30—50％。
6、耐磨性强、寿命长。CBN砂轮磨削比可达3500—5500，比普通刚玉砂轮高百倍，比金刚石砂轮高3—5倍。
7、环保无污染、节能降耗。无太多的粉末灰尘。
8、工作效率高、综合经济效益好。磨削锋利、磨削力小、CBN砂轮修整周期长、修整量较少、调换时间长；应用周期长，磨削比高，可获得较佳的经济性，应用中形状保持性好，无需经常调换砂轮和修整砂轮，节俭工时，改良劳动前提，有利于加工操作。
立方氮化硼不应磨削硬质合金和非金属硬材料。在磨削高温下，CBN遇碱性水溶液会产生化学反响，CBN砂轮在300℃碱性溶液中会分解，在沸水中能微量分解，成果将使磨粒晶形遭到损坏，所以磨削时，只能选用油性冷却液，而不能用水基冷却液。
二、立方氮化硼砂轮的最有效应用领域：
1、对软钢的磨削是首选。很多的经验对进口和国产各种不锈钢与其它软钢的磨削达到非常理想的效果，并且效率前进100%左右，经济效益前进百分之200。
2、在主动机床上大批量生产的工件（微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等）的精磨和终磨。
3、请求砂轮具有良好的棱角保持性的复杂型面工件（插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等）的磨削。
4、大型精密工件（机床导轨、高精度丝杠等）的精磨和终磨。这些工件应用普通磨料往往由于磨削温度高而容易引起较大变形，最佳首选是CBN砂轮。
5、对由耐热钢和高硬度（HRC55以上）的合金钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具时因磨具耗费或磨钝过快而不能获得很高的精度。
6、对特别钢材如含钨、含钨钼高速钢，钒合金钢、钴合金钢、特种高速钢刀具刃磨，难加工耐热钢工件的超精加工，以及其他钢淬火工具的珩磨。
7、含钨、含钨钼和其它高速钢，特别是钒合金钢、钴合金钢等特种高速钢刀具的刃磨和精密。
8、由耐热、不锈钢和高硬度（HRC55以上）的合金结构钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具磨削耗费过大或磨钝过快而不能获得高的精度。
9、在主动或半主动机床上大批量生产的工件如仪表和微型轴承零部件。
10、对钛合金磨削CBN是最佳的磨削砂轮选择。
三、CBN砂轮（立方氮化硼砂轮）
1、CBN砂轮不同联合剂的对照
磨削性能磨具的联合剂类型
树脂(B) 金属(M) 陶瓷(V) 电镀(E)
砂轮寿命中高高低
金属磨除率高/中中高/中高
形状保持性中高高高
功率需求中中/高中低/中
修整难易中很难易一般不修
表面粗糙度好好/中最好变更
推荐利用工具、刀具磨削平面磨、外圆磨、滚刀磨、抛光、缓进给磨、双端面磨成形磨削、内圆磨削、珩磨成形磨削、内外圆磨削、凸轮磨、曲轴磨、缓进给磨、抛光、超精磨样板磨、成形磨、柱面的内外圆磨、缓进给磨、齿轮或花键磨
2、CBN砂轮硬度
砂轮的硬度等级表现联合剂对磨料把持力的大小，它是制作商工艺把持的重要指标，也是用户选择磨具性能的重要参数。砂轮硬度均匀和稳固及硬度高低的合理选择是保证磨削质量的重要前提。国外陶瓷CBN砂轮一般有3～7个硬度等级可供选择，国内目前尚未制定CBN 砂轮（包含金刚石磨具）的硬度检验标准，制作商以配方对硬度进行把持。
3、CBN砂轮浓度
CBN砂轮浓度的高低表现在磨削时砂轮工作面单位面积上参加磨削的磨粒数的多少，树脂联合剂通常采用75-100%的浓度；陶瓷联合剂高浓度可带来高的磨削比，通常采用
100-200%的浓度。目前，高速、高效磨削均采用较高的砂轮浓度，如进口磨凸轮轴磨床配套的陶瓷CBN砂轮浓度一般均为200%。对于有特别请求的加工，浓度选用还可进行调剂。如，在抛光和高精度磨削中，常采用低于一般磨削时的浓度；对请求加工效率高的工序，可采用粗粒度、高浓度的CBN磨具；对于请求CBN磨具形状保持性好的成型磨削、端面磨削、沟槽磨削等，应选择较高浓度的CBN磨具。
4、CBN砂轮粒度粗糙度对照
在磨加工中操作者一般都具有普通磨料磨具的应用经验，粒度选择的原则基础雷同，但考虑到两大类磨料性能的差别，请求达到雷同的加工表面粗糙度，由于超硬磨粒的锋利性和不易磨损性，选用的粒度号就要比普通磨料细1～3个粒度号。
选择CBN砂轮的粒度时，还应考虑砂轮所采用的联合剂，因为各种联合剂均有它的最佳粒度领域，太粗或太细均不利于其磨削加工。一般情形下，树脂联合剂CBN砂轮通常选用100/120-270/325；陶瓷联合剂CBN砂轮通常选用100/120～230/270；金属联合剂砂轮选用70/80～230/270。当然还要看加工效率和加工表面粗糙度请求等选择最佳粒度，请求加工效率高时，选用较粗粒度号。反之选较细粒度号。
四、CBN磨削系统
磨削加工的工艺系统是“磨床—工件—磨具”，自然CBN
砂轮磨削的要害技巧也离不开磨床、砂轮、磨削工艺和磨削液、工艺参数纳入一个整体系统来进行优化，才干获得一个最佳的技巧和经济效果。
1、CBN砂轮上面已做描写。
2、磨床：磨床是磨削系统的中心，磨床的性能对磨削效果有非常重要的影响。
砂轮作为以磨床为中心的磨削系统中的一个附件，只有通过磨床所具有的优良特征并优化各种磨削参数，才干最大限度地施展优势，对CBN磨削来说尤其如此。
a、高速度
前进砂轮的工作线速度可明显前进磨削效率和磨削比，降低磨削力，从而降低磨削成本。如应用陶瓷CBN砂轮磨削凸轮轴，当砂轮速度从80m/s前进到160m/s时，磨削时间雷同，则修整间隔（耐用度）增长2倍；当砂轮速度由35m/s增长至60m/s时，在不同的单位金
属去除率（Q′w）情形下，法向磨削力（F′n）均减小1/3左右。CBN砂轮因其结构特点及CBN磨料的特征，为高速、超高速磨削供给了可能。80～125m/s的应用速度已成为目前国内进口的CBN专用凸轮轴磨床基础特点之一。在前提容许的情形下，应用尽可能高的速度是前进CBN磨削的技巧性和经济性的重要前提。
主轴系统：前进砂轮线速度重要是前进砂轮转速，超高速磨床的主轴最高转速都在
10000r/min以上，传递的磨削功率常为几十千瓦，故请求其主轴系统刚性好、回转精度高、温升小、功耗低。近年来，超高速磨床愈来愈多地应用将电机和主轴作成一体的电主轴，其所用轴承重要是油气润滑的陶瓷球角接触球轴承和液体动静压轴承，後者多用在外圆类超高速磨床上。磁浮轴承虽然高速性能好、精度高，但价格昂贵和有发热、漏磁问题，目前尚较少采用。高速回转的砂轮轴和砂轮一起，其动不平衡引起的振动会严重影响磨削质量，除了砂轮和主轴系统预先要进行严格的动平衡外，还应当在机床进行磨削的过程中实行持续的主动平衡。此外，要充分器重超高速磨床砂轮与主轴连接的可靠性。
b、机床的高刚性和抗震性
高速磨削和CBN砂轮磨削的特点，请求机床主轴和整体要具有很高的刚性和良好的抗震性，从而保证磨削工件的精度和表面质量，这是CBN高速磨削技巧中对磨床的基础请求。不具备这些前提，在应用CBN砂轮时，要想获得更高的金属去除量，工件的几何精度和表面质量就会变差。波纹是常见的表面质量缺点，它是由振动产生的。引起振动的原因有多种，包含机床刚性低、抗震性差、机床共振或砂轮参数设计不合理造成磨削力过大等。有材料显示：机床的刚度应不小于100N/0.001mm的数量级为好。
进给系统：超高速磨床除对主轴系统请求很高外，相应也请求进给系统速度範围宽、加速度大、刚性高、动态响应快、定位精度好，虽然滚珠丝杠和静压丝杠目前在超高速磨床上还经常采用，但在某些情形下已不能满足请求而改用无中间传动环节的直线电机驱动。众所周知，直线电机驱动方法速度範围很宽，加速度很大，响应快，运动安稳且精度好，不过用在机床上还要解决散热、隔磁和运动部件轻量化问题。丰田工机超高速数控凸轮磨床GCH63Ⅱ的砂轮架进给系统，由於该机床是通过C轴（工件回转）与X轴（砂轮架移动）的联动把持来磨出凸轮轮廓的，前进砂轮架的快速随动性是必定请求，所以推出了采用直线电机直接驱动的机型。在这种磨床上用陶瓷联合剂CBN砂轮磨削冷硬铸铁凸轮轴，磨削速度200m/s，加工余量Φ8mm，其成果是磨削时间4s/每一凸轮、凸轮轮廓误差5痠、表面粗糙度Rz1.9痠，效果明显。
注：前进速度必须在机床允许的领域内、并且在一些技巧人员的领导下方可进行。
3、修整：修整过程中必需要转速调低，让进刀量加大，达到0.03MM以上。
应用金刚石滚轮、修整盘及钻辊修整是最好选择, 但除了进口专用机外一般磨床都没有修整盘及钻辊的装置及驱动系统，不仅可前进修整效率，更重要的是可获得较好的砂轮形貌。应用其他修整工具，很难完成对高硬度砂轮表面的修整。修整装置的进给精度要高，每次进给量应在mm级，过量的修整既影响磨削质量又会大大减少砂轮应用寿命。修整速比Vr /Vc 是修整工艺中一个重要的参数，它的转变会使砂轮表面形貌明显变更，并最终影响到工件的表面质量。陶瓷联合剂可以采用此法，金属与树脂的参见其它修整方法。
（1）磨削整形法：
磨削整形法是用普通磨料砂轮、金刚石砂轮、金刚石滚轮等与CBN砂轮对磨整形，或用CBN砂轮磨削低碳钢进行整形。
A、通砂轮磨削整形
用绿色碳化硅或白刚玉陶瓷联合剂砂轮作为整形砂轮，用外圆磨削法对CBN砂轮进行整形。在整形砂轮轴上安装制动器，使整形砂轮与CBN砂轮之间产生相对速度，可前进整形效率，相对速度越大，整形效率越高。该方法也可用于修锐，但应采用细粒度(150#～220#)修整砂轮。制动整形法的特点是整形压力较大、对磨床刚性请求高，对树脂联合剂砂轮容易产生过整形。
B、钢磨削整形
低碳钢磨削整形是利用CBN砂轮磨削低碳钢时形成的流状切屑来刮除联合剂，达到整形目标。该方法又可分为单滚筒法和双滚筒法。双滚筒法是利用两个滚筒的速度差实现安稳整形，可前进整形质量。低碳钢磨削整形的特点是修整效率及修整精度较低、磨粒脱落较多、整形质量不稳固。
a软铁(未硬化)、红铜、不锈钢等软钢, 利用这些材料的靭性以柔克刚, 要修约20分钟.修整效果与精度一般
b 用钼金属修, 要修约10分钟, 修整效果较好、效率较快，但钼金属较贵.
C、杯形砂轮整形法
日本东京大学的庄司克雄研制的杯形砂轮修整器将修整进给变为切入进给，前进了修整精度。采用杯形砂轮对CBN陶瓷砂轮整形后，CBN砂轮的表面磨粒产生渺小破碎，具有良好的容屑槽和尖锐的切刃。杯形砂轮对CBN砂轮的整形效果优于采用金刚石砂轮的整形效果。
应用专用的杯形砂轮对CBN砂轮进行修整。这种砂轮的材质一般选用绿碳材质。砂轮的大小根据被修整砂轮的大小而决定。一般有直径：100、125、150、175、180、200、205。。。。。。。
D、金刚石滚轮整形
金刚石滚轮是采用电镀法或粉末冶金法将金刚石颗粒固结在金属基体的圆周表面上制成的高效成型修整工具，其修整机理是通过金刚石滚轮与CBN砂轮的旋转运动之间产生的相对运动来实现砂轮整形。修整进给量ar和修整速比q(q=vr/vs，vr为金刚石滚轮线速度，vs
为CBN砂轮线速度)对修整后CBN砂轮的磨削性能有重要影响。采用较大修整速比q=修整后的CBN砂轮磨削力较小，但工件表面粗糙度较大。采用较大修整进给量ar修整后的砂轮较锋利。S.Malkin 等人认为，金刚石滚轮整形法的修整机理和修整后砂轮的磨削性能重要由CBN砂轮磨粒轨迹与金刚石磨粒运动轨迹之间的夹角(干涉角d)把持，d 越大，修整力越小，但修整后的砂轮表面较粗糙。中速比的选择领域为q=0.4～0.7，精密磨削时应选取速比q<-1.0，具体数值应根据磨削粗糙度请乞降砂轮特征断定，例如磨削精密氧化锆零件时可采用速比q<-1.0 修整CBN陶瓷砂轮，这样可获得较低的粗糙度(Ra=0.06μm)和较高的圆度(0.6μm)。
金刚石滚轮整形法的重要优点是结构简略、滚轮耐用度高、能同时在砂轮全宽度上进行修整、修整时间短、修整力小、能复制特定的砂轮轮廓(尤其对复杂型面砂轮具有正确的复形能力)、实用于主动化生产。该方法在有载或无载情形下均可应用，可使修整时间与其它加工赞助时间交叉重合。
E、普通砂轮磨削修锐
用修整轮(碳化硅砂轮或刚玉砂轮)作切入式外圆磨削，修锐CBN砂轮。修整轮速度vr与CBN砂轮速度vs的关系应为vr≈vs-1(m/s)。这种方法通常应用于树脂与金属砂轮的修整。
（2）油石修锐（油石大多只做修锐应用而不做为整形应用）
油石修锐是利用较广泛的修锐方法，它重要通过接触区破碎磨粒的挤研作用去除CBN砂轮的联合剂。采用不同粒度的油石修锐后磨粒的凸出高度均在6～10μm。由于油石修锐无法获得较大的磨粒凸出高度，因此不能用于大切削用量磨削用CBN砂轮的修锐。采用油石修锐法对电镀CBN砂轮进行微量整形可去除镀层表面过高或联合不牢的CBN磨粒，从而改良磨粒的等高性，减少电镀砂轮型面的尺寸误差。
油石大多只做修锐应用而不做为整形应用。通常应用白刚玉油石条。此种方法修整的光洁度好、锋利度好。然此法一般不做大余量的修整。只做修整（整形）后的修锐。
（3）车削法：不太经常用，这里不做详细介绍。
注：砂轮修整详见砂轮修整篇：
4、冷却与冷却液
磨削液有三大作用：润滑、冷却、清洗。CBN砂轮对磨削液的冷却与清洗作用请求更高。
在磨削过程中，90%以上的能量转化为热能，这些热必须被冷却液最大限度地吸收并带走，否则工件就会被烧伤。对CBN砂轮来讲，还要考虑CBN磨料与水在高温下所产生的化学反响对磨料的损坏。正确选择冷却液种类和冷却工艺参数，往往会收到事半功倍的效果。不同的冷却液，会使砂轮的磨削比相差几倍甚至十几倍。冷却液对CBN砂轮的影响，表明砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度与冷却效果亲近相干。
充分优化磨削工艺参数可使磨削效率、磨削质量和磨削成本等技巧经济指标在更高的程度上达到平衡。
磨削液及其注入和过滤系统
鉴於磨削液对情形的负面影响，人们正研究开发微量油润滑磨削和低温气体冷却磨削，但目前应用磨削液仍是主流。CBN砂轮在高温下会产生水解(BN+3H2O→H3BO3+NH3)加剧其磨损，显然应用油基磨削液可减缓CBN砂轮磨损，但油基磨削液工作时会产生油雾并容易冒烟起火，所以超高速磨削采用高性能水基磨削液特别是水溶性透明乳化液的也比较多。超高速磨削时气流屏障阻碍磨削液注入磨削区，因此必须采用恰当的注入方法，比如采用靴状喷嘴和石墨管浮动喷嘴等，且喷嘴应尽可能靠近磨削弧区。所示为日本大隈公司超高速凸轮磨床GC-Super33的磨削液注入系统，该注入系统不仅能有效地向磨削区供液，而且磨削液引起的砂轮主轴功率耗费也较小。超高速磨削一分钟就产生许多磨屑，必须及时对磨削液进行高效高精度过滤，推荐应用离心机或硅藻土过滤系统集中处理磨削液。
对于CBN砂轮的磨削液选择只能选择油基的磨削液、而不能选择水基的磨削液。对磨削液的温度最好选用低温的、并且对磨削液要及时的过滤，以防杂质对磨削的影响。
总之CBN砂轮有着无可比较的优越性，随着新材料、新技巧的不断涌现，随着加工工业的技巧前进，其利用领域不断扩大，用量不断增长，有力地推动着经济的发展。在发达的工业国家，对于大批量，高精度的磨削加工，其加工件硬度大于45HRC，基础上都用陶瓷CBN 砂轮磨削。它被广泛地用在汽车的重要零件上，如凸轮轴、曲轴、变速箱的齿轮轴和齿轮、轴承和刹车片。用在机床的精密加工件，如导轨、丝杠和电机轴的磨削、印刷机零件的磨削，精度能够达到0.3～0.5m、对于一些难加工材料和一些韧性材料（不锈钢、钛合金等）CBN 砂轮成为最佳起首，CBN陶瓷砂轮用于轧钢辊轮的磨削加工和在航空、航天和军工等领域的利用就不一一而说了。
我们在选择CBN砂轮时，对于他是耗用产品必定要用性价比而不能只看价格。作为大批量，质量稳固的生产，不可疏忽的参数——时间：即效率的前进和废品率降低所带来的经济效益。由此阐明其磨削成本低。经济效益最佳。由于CBN陶瓷砂轮的生产周期较长，所以用者必
定要有打算订购。好的生产厂商是根据用户的生产工艺和工件的技巧参数来配制砂轮。磨料的选择、磨粒的大小、组织的松紧、砂轮的硬软和形状等这些生产砂轮的参数，不仅要根据工件的技巧参数，还要考虑磨床的技巧参数。所以对买卖双方来说，CBN工艺是含量较高的技巧，要通过专业渠道购置，才干选到合适的砂轮。
综上所述：CBN砂轮是最理想的高速、高效和高精度的磨削工具
砂轮的种类与性能 一、砂轮的种类与性能 （一）、概况 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 （二）、砂轮的分类 砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。 先有个感性认识，砂轮示例： 白刚玉砂轮 棕刚玉砂轮
绿碳化硅砂轮 金刚石砂轮 （三）、砂轮的属性 砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。 砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。 1、磨料及其选择 磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
3、结合剂及其选择 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。 （1）、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。 （2）、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。 关于自锐性：砂轮的磨削作用主要靠磨粒外露的锋利的棱角，在磨削过程中，锋利的棱角会慢慢会磨掉而变钝，削弱砂轮的磨削能力。这时表面的磨粒会脱落或断裂，从而形成新的磨削刃，以达到锋利的磨削效果，这就是自锐性。 （3）、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。 （4）、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。
CBN砂轮的选择和实际范例 作者:KREBS & RIEDEL Schleifscheibenfabrik GmbH & Co KG 中总代理雷伟坚先生 1 引言 磨削加工类最古老加工手段之一，随着工业的发展，特别是硬金属的加工，它是不可缺少的加工手段。在上世纪八十年代，发达的西方国家CN机床和机床加工中心高速发展，高速主轴和硬质刀具的应用，磨床加工与其相比也就显得加工成本昂贵了。但是随着磨削技术的发展，磨具也进一步得到改进。通过创新可供使用的磨料质量、改进组织结构以及采用新结合剂系统使磨具从根本上提高生产效率。超硬材料CBN发明，作为磨料用于砂轮的制造，不但能有效率的加工较硬的钢材(HRc 45-65)，并使砂轮的耐用度成倍的提高。特别是以德国Krebs & Riedel公司（珂萡石?雷德乐）为代表的，在上世纪八十年代中期，研发出的陶瓷结合剂的CBN砂轮，尤其是在修正修锐上的技术突破，可以说它是磨削模具的一次革命。陶瓷结合剂的CBN砂轮的研发成功，反过来对生产磨床的厂家提出了技术数，生产适应CBN 砂轮性质的磨床。样磨床生产厂商和砂轮生产厂商共同开发的数控多轴磨床，大大的提高了加工生产效率和降低了生产成本，使这古老加工工艺又发挥了新的光彩。 2 CBN砂轮的分类 CBN磨料制作的砂轮，根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。它们的性质和用途（指的机械加工用途）也有所不同。 （1）电镀CBN/金刚石砂轮 砂轮的生产工艺简单，生产成本低。成型简单但是只有一层镀层，不能修正，在加工过程中，较难知道，何时磨层受损。适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修正滚轮用。 （2）烧结式CBN/金刚石砂轮
教你如何快速认识磨床砂轮 要了解认识砂轮，主要可从涉及到的砂轮磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等参数入手。一下简单介绍如下： 一、磨料 磨料是制造磨具的主要原料，直接担负着切削工作。目前常用的磨料有棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、黑碳化硅(C)和绿碳化硅(GC)等。 棕刚玉：用于加工硬度 较低的塑性材料，如中、低碳钢和低合金钢等； 白刚玉：用于加工硬度较高的塑性材料，如高碳钢、高速钢和淬硬钢等； 黑碳化硅：用于加工硬度较低的脆性材料，如铸铁、铸铜等； 绿碳化硅：用于加工高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等。 二、粒度 粒度是指磨料颗粒的尺寸，其大小用粒度号表示。 国标规定了磨料和微粉两种粒度号。 一般说，粗磨选用较粗的磨料(粒度号较小)，精磨选用较细的磨料(粒度号较大)； 微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。 三、结合剂 结合剂的作用是将磨料粘合成具有一定强度和形状的砂轮。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力，主要取决于结合剂的性能。 常用的结合剂有陶瓷结合剂(Veramic)、树脂结合剂(B) 、橡胶结合剂(R)和金属结合剂(M)等。
陶瓷结合剂：应用最广，适用于外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等； 树脂结合剂：适用于切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮； 橡胶结合剂：适用于无心磨削导轮、抛光砂轮； 金属结合剂：适用于金刚石砂轮等。 四、硬度 磨具的硬度是指磨具在外力作用下磨粒脱落的难易程度(又称结合度)。 磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度，磨粒难脱落叫硬度高，反之叫硬度低。 国标中对磨具硬度规定了16个级别：D，E，F(超软)；G，H，J(软) ；K，L(中软)；M，N(中)；P，Q，R(中硬)；S，T(硬)；Y(超硬)。 普通磨削常用G～N级硬度的砂轮。 五、组织 磨具的组织指磨具中磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系，以磨粒率(磨粒占磨具体积的百分率)表示磨具的组织号。磨料所占的体积比例越大，砂轮的组织越紧密；反之，组织越疏松。 国标中规定了15个组织号：0，1，2，…，13，14。 0号组织最紧密，磨粒率最高；14号组织最疏松，磨粒率最低。普通磨削常用4～7号组织的砂轮。 六、形状与尺寸 根据机床类型和加工需要，将磨具制成各种标准的形状和尺寸。常用的几种砂轮形状、代号和用途如下表。
工具磨床用砂轮的分类及性能介绍 一、工具磨床砂轮介绍 砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，必须根据具体条件选用合适的砂轮。砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。 二、砂轮的分类方式 砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。 三、砂轮的组成及选用 （ 1 ）磨料及其选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1 。 表1 常用磨料
注：括号内的代号是旧标准代号。 （ 2 ）粒度及其选择粒度指磨料颗料的大小。粒度分磨粒与微粉两组。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如60 # 粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸70 个孔眼的筛网。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（W ）。各种粒度号的磨粒尺寸见表2 。 表2 磨料粒度号及其颗粒尺寸 注：比14 # 粗的磨粒及比W3.5 细的微粉很少使用，表中未列出。
磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。 粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。 不同粒度砂轮的应用见表3 。 表3 不同粒度砂轮的使用范围 （ 3 ）结合剂及其选择砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。常用的结合剂种类、性能及用途见表4 。 表4 常用结合剂
CBN砂轮立方氮化硼砂轮 CBN grinding 最理想的高速、高效和高精度的磨削工具 一、立方氮化硼(CBN)砂轮的特点： CBN作研磨材料使用时，我们主要研究CBN的硬度、热稳定性、化学惰性、耐磨性和导热性等。 CBN的硬度远高于其它普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎；CBN有很好的导热性，在磨削时可实现冷切削。 1、高硬度、高韧性立方氮化硼(CBN)是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利 2、耐高温、热稳定性好。立方氮化硼可以承受1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会出现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。 3、化学惰性强。立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反应，所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导率低的材料的磨削非常适宜。 4、导热性好。CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍，因而能将磨削热迅速导出，减少工件热变形。对热传导率低的材料磨削非常适宜。各种喷涂(焊)材料：镍基、铁基等；耐磨铸铁类材料：钒-钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等；钛合金类：如 TC4 5、磨削性能好、加工表面质量好。由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性，会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果，因此可使工件的耐用度提高10%-30%。所以即使批量加工的工件，也会始终获得较高的形状、精度及一致性。CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度，加工表面不易产生裂纹和烧伤，残余应力小。加工表面质
平面磨床磨削砂轮的选择 砂轮磨具是磨削加工不可缺少的一种工具，砂轮选择合适与否，是影响磨削质量，磨削成本的重要条件。本公司生产一系列的平面磨床，需配置不同的砂轮来适应各种工件的平面加工。为方便用户及本公司设计、工艺人员选择，本文针对平面磨床磨削砂轮的选择，常用不同工件材料的砂轮选择进行汇总，以供大家使用参考（见附表）。 砂轮的种类很多，并有各种形状和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各种砂轮就具有不同的工作性能。每一种砂轮根据其本身的特性，都有一定的适用范围。因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。 一、普通砂轮的选择 1. 磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a. 磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b. 磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c. 磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d. 选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。 最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。 棕刚玉砂轮：棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。 白刚玉砂轮：白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。 黑碳化硅砂轮：黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。 绿碳化硅砂轮：绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 铬刚玉砂轮：适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高的工件。
小直径CBN砂轮的磨削特性研究
小直径CBN砂轮的磨削特性研究 机电商情网编辑一部供稿添加时间：2007-5-10 16:04:34 添加到我的收藏 具有沟槽结构并且需要对沟槽进行精密加工的零件应用很广，如涡旋式压缩机涡旋轮、沟槽凸轮等，目前一般都是采用指状铣刀切削加工沟槽。随着这类零件结构的改进，材料的高强度、高硬度化，加工过程简单化(铸锻件无切削成型)和低成本化以及零件加工精度要求的提高等，需要对沟槽进行磨削加工的情况越来越多，但到目前为止对沟槽进行的磨削加工几乎限于采用盘形砂轮加工直线形状的沟槽。本研究采用带轴的小直径CB N砂轮进行沟槽精密磨削，包括磨削曲线形状沟槽的侧面和底面。但为了分析小直径CBN砂轮磨削加工时的特性，将其分解为侧面磨削和端面磨削两种状态分别进行研究。小直径CBN砂轮加工曲线沟槽侧面时，由于沟槽曲线曲率的变化，砂轮与工件之间的相对曲率随之变化。有关小直径砂轮磨削加工过程的研究多限于内圆磨削，对于工件和砂轮相对曲率较大的平面磨削的研究很少，所以本研究首先进行小直径CBN砂轮平面磨削的基础研究，分析其加工特性，讨论加工参数的选择。本文在对小直径CBN砂轮进行修整精
度、加工方法研究的基础上，对小直径CBN砂轮平面磨削时，修整方法及砂轮要素(接合剂、粒度、硬度、密度)对磨削过程的影响，参数选择等进行实验研究，并按以上实验确定的原则选择小直径C BN砂轮要素参数分析磨削效果。1 实验装置及实验方法实验装置用平面磨床改装，将平面磨床的主轴用油雾空气式高频主轴(精工精机公司产品，最高转速80000r/min，输出功率2.8kW)替代。考虑到砂轮刚性对磨削过程的影响，取磨削宽度为5mm，采用砂轮最前端进行磨削。砂轮用杯形GC(SiC)砂轮修整法(CT法)和旋转薄片金刚石砂轮修整法(RD法)修整(表1)。冷却液为5%水溶性乳化液，采用顺切方式磨削。工件材料为铸铁，尺寸为125mm×45mm×5mm(L×H×W)。磨削力用平行平板式测力仪测量，砂轮磨损值采用碳片复写砂轮表面后用表面糙度测量仪测取，已加工表面粗糙度采用东京精密Surfcom 1020C 表面粗糙度仪测量。 表1 砂轮修整参数杯形砂轮修整法 (CT) 旋转金刚石砂轮修整法(RD) 砂轮修整器 CB 170 P 180 GC120H75 (D34×H18×T30) VN1GP(D8×W17) SD120M(D70×T1)
砂轮片的分类 砂轮片按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方砂轮氮化硼等）砂轮； 金刚石砂轮 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮（合金砂轮）。金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 不锈钢砂轮片 不锈钢砂轮片是一款专业切割不锈钢的砂轮片，想必大家都知道，不锈钢是一种比较硬的材质，想要把它切断，那种厚的砂轮片难度非常大。 砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。 砂轮片型号 砂轮片上面有写明规格，印刷上面都可以看到比如A30Q4B这样的字样，这个说明很多东西。首先A代表了磨料棕刚玉，磨料还有其他的WA白刚玉BA黑刚玉等。A后面的30是代表粒度，细的粒度磨的光滑一些，表面粗糙程度较低，但是磨的速度慢；粗的粒度呢表面粗糙程度较大，但是磨的快。Q代表硬度。4 代表组织号。最厚的BF代表树脂结合剂 砂轮片规格 砂轮片有不同的的形状和尺寸，适用于不同的磨削加工。砂轮片由此旋转时受到很大的离心力的作用，如果没有足够的强度，砂轮片就会爆裂而引起严重事故。 离心力的大小与砂轮片圆周速度的平方成正比，所以当砂轮片圆周速度增人到—定数值别，离心力就会超过砂轮强度所允许的范围，使砂轮片爆裂，故各种砂轮片都规定了安全工作速度，具速度要远低个砂轮片爆裂的速度。砂轮片的安全工作速度在砂轮片上以最高工作速度标识，其安全系数为 1.5 1.磨料及其选择原则 磨料是砂轮的基本材料，在磨削时主要起切削的作用。 磨料硬度是指磨料这种物质本身所具有的硬度。 磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。
CBN磨具 以CBN（立方氮化硼）磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫CBN磨具. CBN磨具的结构 CBN（立方氮化硼）磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。 工作层又称CBN层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的工作部分。过渡层又称非CBN 层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将CBN层牢固地连接在基体上的部分。 基体是由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。 CBN磨具的用途 CBN磨料制作的砂轮，根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。他们的性质和用途（指的是机械加工用途）也有所不同。 电镀CBN砂轮 砂轮的成型工艺简单，生产成本低。成型简单但是只有一层镀层，不能修正，在加工过程中，较难知道，何时磨层受损。适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修整滚轮用。 烧结CBN砂轮 硬度大和密度高，加工成高精度的修整滚轮，成本高。主要用作于砂轮的修整滚轮和大批量的超硬材料的加工。 树脂CBN砂轮 砂轮的生产工艺简单，生产成本低。成型简单但是不好修正整形。用于多形状小批量的加工。如工具磨和刀具的加工，和玻璃的加工。 陶瓷结合剂CBN砂轮 陶瓷结合剂的CBN砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正和并且耐用等优点，是目前最理想的高速，高效和高精度的磨削工具。 立方氮化硼(CBN)砂轮适用于加工以下多种材质的产品：①高锰钢；②高铬、镍、钼合金钢； ③冷硬铸铁（HS80～90）；④各类淬硬钢（HRC55～65）；⑤各类铸铁（HB200～400）等，并已在国内汽车（齿轮、飞轮、轴、轴承等加工）、轧辊、渣浆泵（叶轮、涡壳、护板、护套等加工）、模具、缸套；⑥玻璃、宝石等高硬度软韧材料，解决了各行各业中高硬度难加工材料的切削加工，并能提高工作效率，大幅度地节约加工工时及电力，获得了巨大的经济效益。 CBN砂轮的工艺特点 CBN的硬度高于普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN 有很好的导热性，在磨削时可实现冷切削。 1、高硬度、高韧性立方氮化硼（CBN）是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利 2、耐高温、热稳定性好。立方氮化硼可以承受1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会出现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。 3、化学惰性强。立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反应，所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导
CBN砂轮的修整方法及其应用 1 引言CBN砂轮以其优良的磨削性能和磨削表面质量在高速、超高速磨削、难加工材料的高性能磨削、高效成型磨削等加工领域获得了广泛应用。在磨削过程中，由于磨削力和磨削区域高温、粘附等作用，砂轮工作表面的磨粒会逐渐钝化；同时，砂轮工作表面的磨粒会因不均匀磨损而失去正确的原始几何形状；此外，由于高速磨削的磨屑非常细小，很容易堵塞砂轮工作表面空隙。为使CBN砂轮始终保持良好的磨削状态，在磨削过程中必须对砂轮进行修整。CBN砂轮的整形、修锐技术是CBN砂轮应用领域一个相当重要的研究课题。 CBN砂轮的修整可分为整形和修锐两个步骤。整形是通过改变砂轮的宏观形状，使砂轮达到要求的几何形状和尺寸精度，并使磨粒尖端微细破碎形成锋利的磨刃；修锐则是通过去除砂轮磨粒间的结合剂，使磨粒凸出结合剂表面，形成必要的容屑空间，使砂轮具有最佳磨削能力。根据具体情况，整形和修锐可统一进行或同时完成，也可分步进行。 2 CBN砂轮的整形方法CBN砂轮的整形方法较多，常用的有车削整形法、滚压整形法、磨削整形法、电加工整形法等，近年来又出现了激光整形法。 1.车削整形法车削法是采用单颗粒金刚石笔、粉末冶金金刚石笔或金刚石修整片等整形工具车削砂轮，以达到整形目的。 1.单颗粒金刚石笔整形单颗粒金刚石笔具有极高硬度和良好的耐磨性，因此常用于陶瓷结合剂或树脂结合剂CBN砂轮的修整。金刚石笔的尖端由于受到热和力的集中连续作用，磨损剧烈，因此修整时应通过合理供给冷却液进行充分冷却。采用单颗粒金刚石笔修整陶瓷结合剂CBN砂轮后，砂轮表面状态不易达到磨削加工要求，容屑空间较小，切削刃较宽，磨削刃不锋利，若直接用于磨削，初期磨削力和磨削温度均较大，容易出现磨削烧伤和振纹，因此必须用油石对修整后的砂轮表面进行合理修锐。 2.金刚石片状修整器整形采用粉末冶金方法将小粒度金刚石颗粒固结在硬质合金基体上，制成片状修整器。用金刚石片状修整器修整CBN砂轮的优点是费用较低，且片状修整器磨损后性能变化不大，整形时可以采用较大的修整进给量而不会增大修整后砂轮的表面粗糙度。 2.滚压整形法滚压整形法是利用旋转的砂轮和滚压轮之间的相对滚动压裂结合剂桥，使磨粒表面崩碎出现微刃。滚压轮可用硬质合金或淬硬钢制成。滚压整形法的特点是修整压力大、修整效率及修整精度较低、修整后砂轮表面损伤层较深、切削刃密度较低、磨粒较尖锐、易磨损但不易堵塞。为降低滚压力，增加滚压稳定性，可在滚压轮表面开出斜槽或螺旋槽。为避免砂轮表面产生周期性波纹，必须控制砂轮轴与滚轮轴的同轴度。 3.磨削整形法磨削整形法是用普通磨料砂轮、金刚石砂轮、金刚石滚轮等与CBN砂轮对磨整形，或用CBN砂轮磨削低碳钢进行整形。 1.普通砂轮磨削整形用绿色碳化硅或白刚玉陶瓷结合剂砂轮作为整形砂轮，用外圆磨削法对CBN砂轮进行整形。在整形砂轮轴上安装制动器，使整形砂轮与CBN砂轮之间产生相对速度，可提高整形效率，相对速度越大，整形效率越高。该方法也可用于修锐，但应采用细粒度(150#～220#)修整砂轮。制动整形法的特点是整形压力较大、对磨床刚性要求高，对树脂结合剂砂轮容易产生过整形。
普通磨具的配方一般有三种表示方法，一种是以磨料为100% ，其他材料都以占磨料的百分数表示，如表1: 表1A F46陶瓷结合剂配方表（%) 这种表示方法的优点是：调整配方中任何一项数据时不直接影响其他数据的数值。例如表1中，硬度H的结合剂量由9%变为10%时，糊精、润湿剂和成型密度仍然可以是2%、2.5%2.15g/cm3。 我国70年代以前的配方大多都不标组织号，但确定组织号的磨粒率可以由配方 数据计算出来，如表1中硬度H的配方点磨粒率为： u=γ/d×ΣW u—毛坯磨粒率 γ—成型密度 d—磨料颗粒密度 ΣW—配方百分重量总合 u=2.15/3.92×（100+9+2+2.5）%=0.4832≌48% 毛坯组织号按磨粒率48%换算： N=（62-48）/2=7 即硬度为H的配方点毛坯组织号，N=7 陶瓷结合剂磨具配方的另一种表示方法为:磨料百分数与结合剂百分数之和为100%，配方如表2： 表2A F60陶瓷结合剂磨具配方表 配方表毛坯磨粒率的计算与前例略有不同，如表2中硬度H 配方点的毛坯磨粒率为： u=γ×91.5% /3.92×（91.5+8.5+3+2.8）% =0.4765≌48% 由毛坯磨粒率换算成毛坯组织号，N=7 此外还有一种配方表是：将不同材质不同粒度的磨具的结合剂量、成型密度、润湿剂等分别列表，结合起来使用。 磨具的成品磨粒率计算比较复杂，参见《陶瓷结合剂砂轮配方》1991。
超硬磨具（金刚石和CBN 磨具）与普通磨具不同的是磨粒率被称为浓度，其含义为在超硬磨具的体积中超硬磨料的体积占25%时，浓度为100% ；超硬磨料的质量以“克拉”为单位，每0.2克为1克拉。其浓度与质量的关系，见表3： 表3 超硬磨料的浓度 超硬磨料比较贵重，所以超硬磨具制品的浓度高低对成本和磨削加工都有着明显的影响，一般说浓度高，磨料密度大，耐用度高，磨削效率低；浓度低磨削效率高，耐用度低；但过低的浓度磨料稀疏，磨粒易脱落，效率反而下降，甚至不能正常使用。陶瓷结合剂超硬磨具的浓度通常在75%~150%之间。 超硬磨具的配方也有多种表示方法，比较便于计算的是以超硬磨料量为100%，其他成分按占磨料的百分数计算。以表4的CBN磨具配方为例， 表4 陶瓷结合剂CBN磨具配方 表4中成型密度为2.63g/cm3，其计算过程如下： 浓度为125%时，每cm3成型料内有CBN磨料1.087克（见表3）， 辅助磨料CF150 1.0875g×70%=0.7613g 结合剂 1.0875g×60%=0.6525g 糊精量 1.0875g×5%=0.05438g 润湿剂量 1.0875g×7%=0.07613g 成型密度γ=（1.0875+0.7613+0.6525+0.05438+0.07613）g/cm3 =2.63g/cm3 若毛坯体积为5cm3，制作10块坯料，混料余量为5%时配料量计算如下： CBN 量 1.0875g×[5×10×（1+5%）]=57.09g 辅助磨料量57.09g×70%=39.96g 结合剂量57.09g×60%=34.25g 糊精量57.09g×5%=2.85g 水量57.09g×7%=4.00g 成型单重 2.63g/cm3×5cm3=13.15g 整理配料单，见表5:
一、砂轮的种类与性能 （一）、概况 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 （二）、砂轮的分类 砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。 先有个感性认识，砂轮示例： 白刚玉砂轮 棕刚玉砂轮 绿碳化硅砂轮 金刚石砂轮 （三）、砂轮的属性 砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。 砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。 1、磨料及其选择 磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
3、结合剂及其选择 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。 （1）、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。 （2）、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。
关于自锐性：砂轮的磨削作用主要靠磨粒外露的锋利的棱角，在磨削过程中，锋利的棱角会慢慢会磨掉而变钝，削弱砂轮的磨削能力。这时表面的磨粒会脱落或断裂，从而形成新的磨削刃，以达到锋利的磨削效果，这就是自锐性。 （3）、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。 （4）、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。 4、硬度及其选择 砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。（重要！砂轮的硬度并不是指砂轮的坚硬程度） 砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。 选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快的更新。 精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差，易产生烧伤和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。 知道工厂里是怎么测试砂轮硬度的吗？说起来您别笑：是用凿子剜的。
陶瓷CBN砂轮 陶瓷CBN砂轮，以立方氮化硼磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷作结合剂烧结成各种形状的磨具，用于工业磨削、抛光、研磨。此种陶瓷砂轮保持了陶瓷砂轮原有的高硬度性能，烧结温度低、强度韧性高、把持磨料性能好，并具有耐热、耐油、耐水、耐酸碱、自锐性好、可修整、修整间隔长，均匀的气孔率，便于冷却、排屑等。在磨削过程中不堵塞、不烧伤工件，与铁族元素不起化学变化，显惰性，降低工件在磨削加工中的疲劳度，增加工件的使用寿命，从而提高加工工件的质量、粗糙度、效率以及加工工件自动化程度，达到降低综合成本的目的。 一、使用范围 1、对软钢的磨削是首选。很多的经验对进口和国产各种不锈钢与其它软钢的磨削达到非常理想的效果，并且效率提高100%左右，经济效益提高200%。 2、在自动机床上大批量生产的工件（微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等）的精磨和终磨。 3、要求砂轮具有良好的棱角保持性的复杂型面工件（插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等）的磨削。 4、大型精密工件（机床导轨、高精度丝杠等）的精磨和终磨。这些工件使用普通磨料往往由于磨削温度高而容易引起较大变形，最佳首选是CBN砂轮。 5、对由耐热钢和高硬度（HRC55以上）的合金钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具时因磨具消耗或磨钝过快而不能获得很高的精度。
6、对特殊钢材如含钨、含钨钼高速钢，钒合金钢、钴合金钢、特种高速钢刀具刃磨，难加工耐热钢工件的超精加工，以及其他钢淬火工具的珩磨。 7、含钨、含钨钼和其它高速钢，特别是钒合金钢、钴合金钢等特种高速钢刀具的刃磨和精密。 8、由耐热、不锈钢和高硬度（HRC55以上）的合金结构钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件用普通磨具磨削消耗过大或磨钝过快而不能获得高的精度。 9、在自动或半自动机床上大批量生产的工件如仪表和微型轴承零部件 10、对钛合金磨削CBN是最佳的磨削砂轮选择。 二、特点 CBN的硬度高于普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN 有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN有很好的导热性，在磨削时可实现冷切削。 1、高硬度、高韧性立方氮化硼（CBN）是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利 2、耐高温、热稳定性好。立方氮化硼可以承受1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会出现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。
砂轮机型号 砂轮机是用来刃磨各种刀具、工具的常用设备。其主要是由基座、砂轮、电动机或其他动力源、托架、防护罩和给水器等所组成。今天装修界小编要给的大家介绍的是砂轮机型号以及砂轮机安全操作规程。砂轮机介绍砂轮机是用来刃磨各种刀具、工具的常用设备。 其主要是由基座、砂轮、电动机或其他动力源、托架、防护罩和给水器等所组成。砂轮
机型号MD3215 功率:0.25KW 电压:220V 转速:2800r/min 砂轮机规格:Φ150*20*Φ32mm MD3220 功率:0.50KW 电压:220V 转速:2800r/min 砂轮机规格:Φ200*25*Φ32mm MD3225 功率:0.75KW 电压:220V 转速:2800r/min 砂轮机规格:Φ250*25*Φ32mm M3215 功率:0.25KW 电压:380V 转速:2850r/min 砂轮机规格:Φ150*20*Φ32mm M3220 功率:0.50KW 电压:380V 转速:2850r/min 砂轮机规格:Φ200*25*Φ32mm M3225 功率:0.75KW 电压:380V 转速:2850r/min 砂轮机规格:Φ250*25*Φ32mm M3230 功率:1.5KW 电压:380V 转速:1420r/min 砂轮机规格:Φ300*40*Φ75mm砂轮机安全操作规程1、砂轮机应装置在荒僻平安的当地，扭转偏向制止对着通道，启动前，应行反省机械各部螺丝、砂轮防护罩、砂轮外表有无裂纹破损等，确认完好优越再启动。2、工件的托件必需装置结实、托架面要平坦，托架的地位与砂轮架的间隙不得大于3mm，夹持砂轮的法兰盘直径不得小于砂轮直径的1/3，夹力适中，对有均衡块的法兰盘，应在装好砂轮后，进步前辈行均衡测试，及格后方能运用。3、砂轮要坚持枯燥，避免受潮而降低强度。4、砂轮轴头紧固螺丝的转向，应与主轴扭转偏向相反，以坚持紧固。砂轮起动必需到达正常转速后，方准进行磨件。5、严禁两人
平面磨床磨削砂轮的选择砂轮磨具是磨削加工不可缺少的一种工具，砂轮选择合适与否，是影响磨削质量，磨削成本的重要条件。 本公司生产一系列的平面磨床，需配置不同的砂轮来适应各种工件的平面加工。 为方便用户及本公司设计、工艺人员选择，本文针对平面磨床磨削砂轮的选择，常用不同工件材料的砂轮选择进行汇总，以供大家使用参考（见附表）。 砂轮的种类很多，并有各种形状和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各种砂轮就具有不同的工作性能。 每一种砂轮根据其本身的特性，都有一定的适用范围。 因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。 否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。 下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。 一、普通砂轮的选择 1.磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a.磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b.磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c.磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d.选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。 最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。
棕刚玉砂轮： 棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。 白刚玉砂轮： 白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。 黑碳化硅砂轮： 黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。 绿碳化硅砂轮： 绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 铬刚玉砂轮： 适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高的工件。 单晶刚玉砂轮： 适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。 微晶刚玉砂轮： 适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等，用于成型磨，切入磨，镜面磨削。 锆刚玉砂轮：
砂轮的种类很多，并有各种形状和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各种砂轮就具有不同的工作性能。每一种砂轮根据其本身的特性，都有一定的适用范围。因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工件的材料性质、热处理方法、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。 一、普通砂轮的选择 1. 磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a. 磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b. 磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c. 磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d. 选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。 最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉（SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。 棕刚玉砂轮：棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。 白刚玉砂轮：白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。 黑碳化硅砂轮：黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。 绿碳化硅砂轮：绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。 铬刚玉砂轮：适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高的工件。 单晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。 微晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等，用于成型磨，切入磨，镜面磨削。 锆刚玉砂轮：适于磨削奥氐体不锈钢、钛合金、耐热合金，特别适于重负荷磨削。 2. 粒度的选择主要取决于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。
CBN砂轮的修整方法及其应用 作者：冯宝富蔡光起盖全文 1 引言 CBN砂轮以其优良的磨削性能和磨削表面质量在高速、超高速磨削、难加工材料的高性能磨削、高效成型磨削等加工领域获得了广泛应用。在磨削过程中，由于磨削力和磨削区域高温、粘附等作用，砂轮工作表面的磨粒会逐渐钝化；同时，砂轮工作表面的磨粒会因不均匀磨损而失去正确的原始几何形状；此外，由于高速磨削的磨屑非常细小，很容易堵塞砂轮工作表面空隙。为使CBN砂轮始终保持良好的磨削状态，在磨削过程中必须对砂轮进行修整。CBN砂轮的整形、修锐技术是CBN砂轮应用领域一个相当重要的研究课题。 CBN砂轮的修整可分为整形和修锐两个步骤。整形是通过改变砂轮的宏观形状，使砂轮达到要求的几何形状和尺寸精度，并使磨粒尖端微细破碎形成锋利的磨刃；修锐则是通过去除砂轮磨粒间的结合剂，使磨粒凸出结合剂表面，形成必要的容屑空间，使砂轮具有最佳磨削能力。根据具体情况，整形和修锐可统一进行或同时完成，也可分步进行。 2 CBN砂轮的整形方法 CBN砂轮的整形方法较多，常用的有车削整形法、滚压整形法、磨削整形法、电加工整形法等，近年来又出现了激光整形法。 2.1 车削整形法 车削法是采用单颗粒金刚石笔、粉末冶金金刚石笔或金刚石修整片等整形工具车削砂轮，以达到整形目的。 1) 单颗粒金刚石笔整形 单颗粒金刚石笔具有极高硬度和良好的耐磨性，因此常用于陶瓷结合剂或树脂结合剂CBN砂轮的修整。金刚石笔的尖端由于受到热和力的集中连续作用，磨损剧烈，因此修整时应通过合理供给冷却液进行充分冷却。采用单颗粒金刚石笔修整陶瓷结合剂CBN砂轮后，砂轮表面状态不易达到磨削加工要求，容屑空间较小，切削刃较宽，磨削刃不锋利，若直接用于磨削，初期磨削力和磨削温度均较大，容易出现磨削烧伤和振纹，因此必须用油石对修整后的砂轮表面进行合理修锐。 2) 金刚石片状修整器整形 采用粉末冶金方法将小粒度金刚石颗粒固结在硬质合金基体上，制成片状修整器。用金刚石片状修整器修整CBN砂轮的优点是费用较低，且片状修整器磨损后性能变化不大，整形时可以采用较大的修整进给量而不会增大修整后砂轮的表面粗糙度。 2.2 滚压整形法 滚压整形法是利用旋转的砂轮和滚压轮之间的相对滚动压裂结合剂桥，使磨粒表面崩碎出现微刃。滚压轮可用硬质合金或淬硬钢制成。滚压整形法的特点是修整压力大、修整效率及修整精度较低、修整后砂轮表面损伤层较深、切削刃密度较低、磨粒较尖锐、易磨损但不易堵塞。为降低滚压力，增加滚压稳定性，可在滚压轮表面开出斜槽或螺旋槽。为避免砂轮表面产生周期性波纹，必须控制砂轮轴与滚轮轴的同轴度。 2.3 磨削整形法 磨削整形法是用普通磨料砂轮、金刚石砂轮、金刚石滚轮等与CBN砂轮对磨整形，或用CBN砂轮磨削低碳钢进行整形。 1) 普通砂轮磨削整形
砂轮机型号 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 砂轮机是用来刃磨各种刀具、工具的常用设备，也用作普通小零件进行磨削、去毛刺及清理等工作。其主要由基座、砂轮、电动机或其他动力源、托架、防护罩和给水器等所组成。可分为手持式砂轮机、立式砂轮机、悬挂式砂轮机、台式砂轮机等。 砂轮机是一种机械加工磨具，在多个行业都有应用。如机械加工过程中，因刀具磨损变钝或者刀具损坏，失去切削能力，必须要对刀具在砂轮上进行刃磨，恢复其切削能力。 砂轮机类型有： 台式砂轮机 立式砂轮机（落地式砂轮机） 除尘式砂轮机（环保型砂轮机，吸尘式砂轮机） 手持式砂轮机 悬挂式砂轮机 它驱式砂轮机 软轴式砂轮机 防爆式砂轮机
滤板型砂轮机（滤板除尘式砂轮机） 除尘式侧磨砂轮机 砂轮机规定型号： 砂轮机的型号应符合GB/T 9088规定 砂轮机构造： 其主要是由基座、砂轮、电动机或其他动力源、托架、防护罩和给水器等所组成，砂轮是设置于基座的顶面，基座内部具有供容置动力源的空间，动力源传动一减速器，减速器具有一穿出基座顶面的传动轴供固接砂轮，基座对应砂轮的底部位置具有一凹陷的集水区，集水区向外延伸一流道，给水器是设于砂轮一侧上方，给水器内具有一盛装水液的空间，且给水器对应砂轮的一侧具有一出水口。具有整体传动机构十分精简完善，使研磨的过程更加方便顺畅及提高整体砂轮机的研磨效能的功效。 砂轮较脆、转速很高，使用时应严格遵守安全操作规程。 1.砂轮机的旋转方向要正确，只能使磨屑向下飞离砂轮。 2.砂轮机启动后，应在砂轮机旋转平稳后再进行磨削。若砂轮机跳动明显，应及时停机修整。 3.砂轮机托架和砂轮之间应保持3mm的距离，以防工件插入造成事故。 4.磨削时应站在砂轮机的侧面，且用力不宜过大。 5.根据砂轮使用的说明书，选择与砂轮机主轴转数相符合的砂轮。 6.新领的砂轮要有出厂合格证，或检查试验标志。安装前如发现砂轮的质量、硬度、粒度和外观有裂缝等缺陷时，不能使用。 7.安装砂轮时，砂轮的内孔与主轴配合的间隙不宜太紧，应按松动配合的技术要求，一般控