CBN砂轮的选择和实际范例

第20卷第3期 超　硬　材　料　工　程V ol.202008年6月SU P ERHAR D M A T ER IA L EN G IN EERIN GJun.2008陶瓷cBN 砂轮基体材料及截形选择肖乐银,刘志环,蒋燕麟,罗建平(国家特种矿物材料工程技术研究中心,广西桂林　541004)摘　要:陶瓷cBN 高速砂轮一般都采用金属基体材料,为了保证基体强度,改善应力分布,获得安全有效的砂轮定心及安装形式,对其基体材料进行选择和截形优化非常关键。

文章对各种金属材料的物理机械性能进行了对比,确定了适合高速磨削的砂轮基体材料;同时,列举了三种规格的砂轮基体,可以根据需要进行选择。

关键词:陶瓷结合剂;cBN 砂轮;基体;优化中图分类号:T Q 164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2008)03-0015-04Matrix material of vitrified bond cBN grinding wheel with its best designXIAO Le -y in ,LIU Zhi -huan ,JIANG Yan -lin ,LU O Jian -ping(N ational Sp ecial M ineral M aterials E ngineering Research Center ,Guilin ,Guangx i 541004,China )Abstract :Metal matrix m aterial has usually been applied to vitrified bond cBN hig h-speed g rinding wheel .In o rder to g uar antee the matrix streng th ,im pro ve stress distribution ,and obtain safe with efficient g rinding w heel centering and fixing form ,it is very critical to cho ose the m atrix material and optimize its design.It has compared different mechanical pro perties o f different m etallic materials,and decided the matrix material for high -speed grinding wheel .M eanw hile ,thr ee sizes of g rinding w heel matrix hav e been listed,w hich can be chosen to meet different dem ands.Keywords :v itrified bond;cBN g rinding w heel;matrix ;optimizing1　前言砂轮磨削是一个相当复杂的过程,磨削力是磨削过程中产生的切削力和摩擦力的总和。

CBN砂轮作为整个磨削系统中至关重要的一个要素，其正确合理的选用直接影响了整个加工输出的结果。

由此可见，其选择适用性是比较重要的，下面，本文就给大家分享一些关于选择的时候需要注意的问题，以便大家进行了解。

1、粒度的选择：粒度指磨料颗粒的大小。

一般磨粒用筛选法分类，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。

120#粒度说明能通过每英寸长有120个孔眼的筛网。

2、粗磨时选用粗粒度砂轮；精磨时选用细粒度砂轮；超精磨削或镜面磨削时，一般使用微粉砂轮。

3、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大，应选用较粗的磨粒。

因为磨粒粗、气孔大，磨削深度较大，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，磨粒越细，磨削
表面粗糙度越好。

这时大家如还有不清楚的或者是需要购买该类产品的，可咨询郑州中拓磨料磨具有限公司进行详细的了解。

我们是一家从事CBN(立体氮化硼）超硬砂轮和金刚石超硬磨具研究、生产、销售、服务于一体的技术型和生产型制造企业。

为客户解决磨削加工过程中出现的难题。

本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==cbn砂轮知识篇一：CBN砂轮常识CBN砂轮性能优越的砂轮必须同时具备磨削锋利、自锐性好和耐用度高等特征。

制造和选择砂轮时主要考虑结合剂、磨料、砂轮浓度和磨具硬度。

1结合剂CBN磨具的四种结合剂（树脂、陶瓷、金属、电镀）中，以陶瓷结合剂的CBN磨具发展最快。

世界范围内，陶瓷CBN磨具的比例已由20世纪80年代的4%上升到现在50%以上，增速迅猛。

由于陶瓷CBN磨具具有磨削效率高、形状保持性好、耐用度高、易于修整、磨料利用率高（为75%以上，其余类型结合剂为5060%砂轮使用寿命长等优势，因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。

目前，用于凸轮轴磨削的CBN砂轮全部采用陶瓷结合剂。

2磨料选择磨削加工中，磨料是磨具中的主体，其性能好坏直接影响磨削效果。

CBN磨料与刚玉磨料相比，具有更高的硬度和强度，因而切削锋利且耐磨。

凸轮轴加工这样高强度的磨削情况下，使用CBN磨料是最佳选择。

不同牌号的CBN磨料，因制造工艺的不同，其晶体形态、颗粒形状也各不相同，各自具有不同的强度、热稳定性、耐化学侵蚀性和破碎特性。

应根据结合剂的种类、磨削工件和磨削方式的不同，选择不同牌号的磨料。

需要指出的CBN磨料在高温下易与水和碱性氧化物发生化学反应而使其结构受到破坏，这是选择磨削液的种类、压力和流量时必须考虑的因素。

3浓度砂轮浓度的高低表示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，高浓度可带来高的磨削比，200%浓度比100%浓度砂轮寿命长45倍。

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%4硬度磨具的硬度等级表示结合剂对磨料把持力的大小，制造商工艺控制的重要指标，也是用户选择磨具性能的主要参数。

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。

用于高性能磨削的CBN砂轮1前言在高性能磨削或高效深磨中，由于采纳极高的砂轮线速度（100m/s～250m/s左右）进行深磨（切深5mm～20mm），工件进给速度也相当高，因而无论对机床和砂轮都提出了很高的要求。

对于砂轮来说，必需具有很高的抗碎裂强度、很好的形状精度保持性以及尽可能高的耐用度，以削减转动时离心力的影响和缩短更换砂轮所需的时间。

传统的陶瓷和树脂结合剂砂轮已不能充足高性能磨削的需要，必需采纳新型的砂轮以适应高速和大切深。

目前国内外在金属材料的高性能磨削中重要采纳单层电镀CBN砂轮，另外为了解决单层电镀砂轮容屑空间比较小的问题，还开发出了一种金属单层CBN砂轮。

以下简要讨论一下高性能磨削砂轮的基本特征和两种不同结合剂形式砂轮的性能特点。

2高性能磨削砂轮的基特征本高性能磨削的效果与砂轮的合理设计和使用紧密相关，而用于高性能磨削的砂轮与一般砂轮有很大区分。

在正确的使用条件下，高性能磨削时砂轮的磨损特别小，即使在高效深磨的条件下，磨削比也可达到20000甚至更高，而且这种现象随砂轮速度的提高表现得愈加明显，而速度的提高对砂轮强度提出了极高要求。

高强度和半永久性是高性能磨削砂轮两个基本特征。

高性能砂轮设计应遵从三个原则：（1）安全性好；（2）加工精度高；（3）良好的磨削性能。

其中安全性是最重要的。

高性能砂轮的安全性很大程度上倚靠于基体强度，对磨料层强度、基体与磨料层结合强度也有很高要求。

由于磨料层厚度相对很小，砂轮的安全设计重要是基体综合设计，这也是与一般砂轮设计的紧要区分。

依据有关原则（最大切向应力、疲乏强度、砂轮全塑性变形）可以确定砂轮的临界失效转速。

另外还要考虑砂轮直径与主轴转速的合理匹配，对基体截型应考虑多种因素进行优化设计。

高性能磨削中极高的砂轮线速度和很高的工件进给速度相结合，有可能导致磨削系统振动，因而要求砂轮应具有肯定的阻尼减振特性，一般可通过在砂轮和主轴之间加入阻尼垫或采纳阻尼特性好的高分子或复合材料制作砂轮盘。

立方氮化硼（CBN）砂轮其磨粒韧性、硬度、耐用度是刚玉类砂轮的100倍，适于加工硬度高、粘性大、高温强度高、热传导率低的难磨钢材及高速或超高速磨削。

其应用范围与人造金刚石起着互相补充的作用。

金刚石砂轮在磨削硬质合金和非金属材料时，具有独特的效果，但在磨削钢料时，尤其是磨削特种钢时，效果不显著。

立方氮化硼砂轮磨削钢件的效率比刚玉类砂轮要高近百倍，比金刚石砂轮高五倍，但磨削脆性材料不及金刚石。

如果经济条件允许的话，用户可以以CBN砂轮来代替普通砂轮磨硬质钢，尤其是磨高速工具钢。

因为在深磨高速工具钢时，普通砂轮的磨损较快，以及对材料结构造成有害的热效应，使切削性能受到限制。

该砂轮的主要优点是其寿命极长及可“冷磨削”。

因此，与金刚石或碳化硅砂轮相比，本品提供了更为经济的效果。

这时有购买需求的采购商，可以咨询郑州中拓磨料磨具有限公司进行详细的了解。

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cbn砂轮概念
CBN砂轮，也称为立方氮化硼砂轮，是一种以立方氮化硼（CBN）为磨料
制成的砂轮。

立方氮化硼是一种超硬材料，仅次于金刚石，具有高硬度和高韧性，适用于磨削各类硬材料，如黑色金属、硬质合金、玻璃陶瓷、宝石等。

立方氮化硼砂轮通常由立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂制成，其形状和尺寸可以根据不同的应用需求进行定制。

立方氮化硼砂轮的硬度高、耐磨性好、耐热性强，可以高效地磨削各种硬材料，提高磨削效率和加工精度。

立方氮化硼砂轮的制造工艺主要包括混合、成型、烧结和加工等步骤。

其中，混合是将立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂均匀混合在一起；成型是将混合料制成一定形状和尺寸的生坯；烧结是将生坯在高温下进行致密化处理，使其具有一定的机械强度和硬度；加工则是将烧结后的立方氮化硼砂轮进行修整和加工，以达到所需的形状和尺寸精度。

立方氮化硼砂轮的应用领域非常广泛，包括汽车制造、机械加工、刀具制造、磨具制造等。

在汽车制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于加工汽车发动机零件，提高其耐磨性和耐久性；在机械加工领域，立方氮化硼砂轮可以用于加工各种硬材料和高精度零件；在刀具制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于磨
削刀具，提高其使用寿命和切削效率；在磨具制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于制作各种高硬度和高精度磨具。

怎样选用合适的CBN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。

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磨具。

但因石在700℃~800℃时容易碳化，所以它不适于磨削钢料。

CBN的硬度稍次于石，但它的热稳定性好(能耐1300℃~1400℃高温)，它不象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、高精度磨削的shou选磨具；电镀砂轮适于高速精磨和成形磨，也适于孔的磨削(湿磨)和在坐标磨床上使用；钎焊砂轮适于超高速磨削。

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，如DeBeers公司生产的PDA型(人造石品种)及ABN800型(CBN品种)或其他类似性能的牌号。

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。