自润滑金属结合剂CBN砂轮干式磨削特性分析_霍文国

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1、自润滑金属结合剂ＣＢＮ砂轮干式磨削特性分析———霍文国徐九华傅玉灿等自润滑金属结合剂ＣＢＮ砂轮干式磨削特性分析霍文国１，２３３２徐九华傅玉灿戚厚军１．天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津，３００２２２２．天津职业技术师范大学，天津，３００２２２３．南京航空航天大学，南京，２１００１６摘要：针对钛合金难磨削加工性，提出了自润滑金属结合剂砂轮，综合液相烧结与钎焊工艺制备了自润滑金属结合剂立方氮化硼（ＣｕｂｉｃＢｏｒｏｎＮｉｔｒｉｄｅ，ＣＢＮ）砂轮，分析了砂轮强度和微观组织，完成了自润滑ＣＢＮ砂轮与碳化硅砂轮干式磨削钛合金的性能试验

2、。通过砂轮磨损、工件表面形貌、金相显微组织和显微硬度等特性研究表明：自润滑ＣＢＮ砂轮干式磨削钛合金切削性能明显优于绿色碳化硅砂轮，在ｖｓ＝１５ｍ／ｓ，ｖｗ＝２ｍ／ｍｉｎ，ａｐ＝０．０２５ｍｍ磨削条件下，自润滑金属结合剂砂轮具有较好的磨削性能。关键词：自润滑；金属结合剂；ＣＢＮ砂轮；干式磨削中图分类号：ＴＧ５８０．６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１２．２３．００１ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｎｔｉｏｎＭｅｔａｌＢｏｎｄｅｄＣＢＮＷｈｅｅｌｄｕｒｉｎｇＤｒｙＧ

3、ｒｉｎｄｉｎｇ１，２３３２ＨｕｏＷｅｎｇｕｏＸｕＪｉｕｈｕａＦｕＹｕｃａｎＱｉＨｏｕｊｕｎ１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＳｐｅｅｄＣｕｔｔｉｎｇ＆ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｃｈｉｎｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ，３００２２２２．ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ，３００２２２３．ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１６Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｎ

4、ｔｉｏｎｍｅｔａｌｂｏｎｄｅｄＣＢＮａｂｒａｓｉｖｅｗｈｅｅｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｄｒｙｇｒｉｎｄｉｎｇｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｈａｓｂｅｅｎｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ．Ｍｅｔａｌｂｏｎｄｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｗｈｅｅｌｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇａｂｌｉｔｉｙｏｆｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｎｔｉｏｎｍｅｔａｌｂｏｎｄｅｄＣＢＮｗｈｅｅｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｏｎｔｈｅ

5、ｗｈｅｅｌｗｅａｒ，ｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓｕｒｆａｃｅｔｏｐｏｇｒａ－ｐｈｙ，ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｎｄｒｙｇｒｉｎｄｉｎｇＴｉ６Ａｌ４ＶｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈＳｉＣｗｈｅｅｌｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｎｔｉｏｎｍｅｔａｌｂｏｎｄｅｄＣＢＮｗｈｅｅｌｓｈｏｗｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍ－ａｎｃｅｄｕｒｉｎｇｄｒｙｇｒｉｎｄｉｎｇｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ．Ａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｗｈｅｅｌｓｐｅｅｄ１５ｍ／

6、ｓ，ｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓｐｅｅｄ２ｍ／ｍｉｎ，ｄｅｐｔｈｏｆｃｕｔ０．０２５ｍｍａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｓｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｇｏｏｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｌｆ－ｌｕｂｒｉｃａｎｔｉｏｎ；ｍｅｔａｌｂｏｎｄｅｄ；ｃｕｂｉｃｂｏｒｏｎｎｉｔｒｉｄｅ（ＣＢＮ）ｗｈｅｅｌ；ｄｒｙｇｒｉｎｄｉｎｇ［６］０引言性。Ｇｏｌａｂｃｚａｋ认为采用ＣＢＮ超硬磨料砂轮能钛合金具有密度小、比强度高、热稳定性好、够提升砂轮磨削性能，减少功率消耗，延长砂轮寿［７］抗腐蚀性好等优点，因此在航空航天、舰船和化工命。Ｙａ

7、ｎｇ等开展了单层钎焊ＣＢＮ砂轮成形磨等行业得到了广泛的应用［１］，由于钛合金导热系削钛合金的研究，结果表明：钎焊ＣＢＮ砂轮具有数低、弹性模量小、在较高温度下的化学活性大，良好的动态锋利性，加工精度和表面质量均得到［８］因此钛合金磨削加工时，很容易发生较严重的砂明显改善。安庆龙等在解决钛合金磨削烧伤问轮黏附磨损，产生磨削烧伤［２－３］。题时，提出了采用低温气动喷雾射流冲击冷却技任敬心等［４］通过不同磨粒、硬度和粒度的砂术磨削钛合金的思路，并开发出一套低温气动喷轮磨削钛合金实验研究，发现砂轮黏附程度明显雾射流冲击冷却系统，将其应用于钛

8、合金的磨削［９］不同，采用ＣＢＮ磨料砂轮和浸渗固体润滑剂的砂加工中。Ｔｅｉｃｈｅｒ等通过对比干磨、油冷却和涂轮可以抑制钛合金的黏附。Ｘｕ等［５］通过对ＳｉＣ、附ＭｏＳ２辅助磨削等冷却方式的磨削试验研究，发现改进钛合金磨削的冷却润滑条件可以抑制磨Ａｌ