谈谈陶瓷CBN砂轮制造方法与应用
众所周知,由立方氮化硼(以下简称CBN)制成的磨粒,其硬度高,与金刚石磨粒一样统称为超硬磨料。CBN磨粒广泛用于磨削钢铁材料的砂轮制造。可CBN磨粒在砂轮制造中,于950℃以上高温烧成时易变质,因此,必须使用低融点的结合剂,在950℃以下温度烧成时则不变质。另外,我们还知道在650~950℃烧成,能获得最高强度的砂轮,这种陶瓷结合剂已达到实用化。这种结合剂其热膨胀系数与CBN磨粒的大体一致,并且与磨粒的湿润性好,这种结合剂就是硼玻璃结合剂。另外,使用硼玻璃作结合剂,烧成温度一低,会产生方英石。这种现象是因为硼玻璃(Na2O-B2O3-SiO2)分解成两相(Na2O-B2O3和SiO2),热处理不当所致。所谓方英石的SiO2的结晶化物,在100~200℃,其体积会急剧膨胀,以此为结合剂烧制的砂轮易产生裂纹,砂轮强度大大变弱,使得用硼玻璃结合剂的陶瓷结合剂CBN砂轮的制造变得很困难。我们知道其抑制方英石生成的材料有莫来石(铝硅矿物),但加入莫来石,使砂轮机械强度提高不很明显,砂轮的抗拉强度也不会提高很多。反复实验,结果在硼玻璃结合剂中加入硼酸铝晶须,以此达到提高砂轮机械强度和抗拉强度的目的。
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。
陶瓷CBN砂轮应用在各个领域
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。