CBN砂輪在磨削加工中的應用

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2331

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。

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