近年来关于陶瓷结合剂CBN砂轮的研究及成果

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1、维普资讯http://www.cqvip.com佣t450007机械工业部郑州磨料磨具磨削研究所邱丽花刘一来峰张小富一、———一V摘要本文介绍了近年来开发陶瓷结合荆CBN砂轮磨削汽车发动机凸轮轴、高速钢刀具、锯片端面、轴承内表面等取得的成果。主题词陶瓷CBN砂轮磨削凸轮轴工具轴承零件立方氮化硼(CBN)自1957年由美国GE广应用创造了条件。公司首先试验成功以来．因其具有的一系列2磨削凸轮轴陶瓷CBN砂轮的研究优越性，得到了迅猛的发展，现每年正以15凸轮轴是一种磨削密集型产品，磨削余-25％的速度增长。量大，生产效率高、材料难磨。目前

2、使用剐玉陶瓷结合剂CBN砂轮因其具有磨削效砂轮磨削．存在着以下的缺点：①刚玉砂轮磨率高．形状保持性好、耐用度高、易于修整等削时砂轮外径尺寸变化范围大，使进一步提优点．在各种结合剂类型的CBN砂轮中，成高凸轮的轮廓精度变得非常困难；②砂轮用为发展最’陕的一个品种，从1980年至1993量大．砂轮质量的波动对磨削效果的影响程年在世界范围内CBN砂轮的结合剂构成比度大；③砂轮磨损快、频繁修整，砂轮更换次中，陶瓷结合剂由4％增加到37％，呈大幅度数多．使得劳动强度大．工具费用高，辅助时上升的趋势。间增加，难以提高生产效率；④在磨削表面形我国自

3、1976年郑州三磨研究所首先研成残余应力，降低工件疲劳强度。在难磨材制开发陶瓷CBN砂轮以来，在砂轮的品种、料如冷激铸铁的磨削中，如果砂轮及磨削参规格及其应用上开展了不少的研究开发工数选择不当，很容易造成烧伤，这样会降低凸作，但应用面主要还是局限在高硬度、难加工轮轴的使用寿命。而CBN砂轮由其本身特材料和精度要求较高工件的磨加工上。近年性决定完全可以克服普通剐玉砂轮磨削带来来相继开展了金属基体陶瓷cBN砂轮的工的弊端．很适宜凸轮轴磨削的要求。艺研究和用于磨削汽车凸轮轴、高速钢工具、该项目在低温、高强度陶瓷结合剂的开轴承内表面的陶瓷CB

4、N砂轮开发与应用的发、砂轮配方设计和制造工艺等方面取得了研究，取得了良好的效果。突破，解决了高速、大直径CBN砂轮的技术l金属基体陶瓷CBN砂轮的工艺研究关键，研制的砂轮用于汽车凸轮轴凸轮形廓该项目经过系统的研究和试验．解决了的磨削生产．结果见表1、2。金属基体陶瓷CBN砂轮制造中的分块结构从表1、2可见，研制的外径~600mm陶设计计算，过镀层与CBN层界面控制工艺、瓷CBN砂轮在国产MKS8312数控凸轮轴粘接材料选配及粘接工艺等关键技术。研制磨床上磨削汽车发动机凸轮轴．可取得良好的粘接材料具有耐碱、耐油等性能，保证了粘的磨削效果

5、和综合经济效益。接强度，成功地应用于65m／s高速砂轮的制3磨削高速钢刀具CBN砂轮殛磨削工艺的造。研究该成果可以用于外缘、端面、斜面粘接砂w6MosCr4vz高速钢白七十年代中后期轮的制造，解决了大直径、高速、异形陶瓷在我国工具制造业已逐步大量采用．它经淬CBN砂轮制造工艺难点，为CBN砂轮的推火处理后具有高硬度、冲击韧性和耐磨性，但维普资讯http://www.cqvip.com《金刚石与磨料磨具工程>表lCH,N"砂轮与刚玉砂轮磨削性能比较砂轮种类砂轮外径可用尺寸砂轮修整周期砂轮寿命壤轮更换周期磨削敢率麝削比工件质量(mm)(件

6、)(根){分钟／根)刚玉砂轮约80一十凸角10085O134．8～60音格CBN砂轮lO2O根3500350013880～l10O台格表2c砂轮与刚玉砂轮经济性比较砂轮种类砂轮单价消耗砂轮消耗滚轮壤轮忻清耗工时砂轮费用滚轮费用工时费总费用单价工具费(元片)片数(片)数(只)(元／只)(小时)(元)(元)(元)(元)用(元／根)刚玉砂轮325354l800g1Ol1375720018200367755．3CBN砂轮l50001l1800876l50∞l800l7520343204．0对比1／4635倍4倍—34+36355400680—

7、2455一O5注：以磨3500根凸轮轴计算，工时费按20元／小时计算它的可磨性差，采用普通刚玉砂轮磨削时，砂齿刀内孔，R为024-030,o．m，尺寸分散度轮易堵塞、磨损、工件易产生拉毛、退火等现在5#m之内，加工效率可提高30～40％。象，生产效率低，尤其是齿轮刀具内孔磨削粗以上结果是在现有磨床(V仅16．6m／糙度高，尺寸精度差，易产生喇叭口等现象。s)试验所得，若能进一步精化机床，提高机床目前生产中内孔均需磨削至R0．63m．再刚性，抗震性、砂轮速度，将有可能直接磨削经研磨到R≤0．32#m(滚刀)或R≤到R≤0．16Fro，达

8、到插齿刀内孔以磨代研0．16,o．m(插齿刀)．因尺寸精度超差而使废品的目的。率增加，造成极大的损失，许多工具制造厂都4磨削锯片端面陶瓷CBN砂轮的研究希望尽快解决这-~TT艺。该项目在原陶瓷CBN砂轮生产工艺的影响CB