電鍍CBN砂輪​在轉(zhuǎn)子槽磨削中的修整應(yīng)用前景

 　　CBN具有高的硬度，僅次于金剛石。但它在耐熱性和對鐵元素呈化學(xué)惰性方面又優(yōu)于金剛石，二者互補(bǔ)大大拓展了超硬磨料的應(yīng)用領(lǐng)域。 由于CBN磨料具有耐磨性好、非親鐵性和高熱穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以CBN砂輪在難加工材料的磨削中能夠長期保持鋒利狀態(tài)、因而磨削力小，發(fā)熱量小，磨削溫度低，磨削零件精度高，生產(chǎn)效率高。電鍍CBN砂輪制作方便，砂輪的跳動完全由砂輪基體決定。

　　電鍍CBN砂輪不需修整即可使用，而且在鍍層磨粒獲得大限度利用之后，砂輪基體經(jīng)修 復(fù)可重新利用，因而既方便又經(jīng)濟(jì)。工藝方案的提出 加工等分槽的一般方法是采用分度裝置在機(jī)床上進(jìn)行分度加工。用這種方法加工時(shí)，對稱度除與機(jī)床主軸精度有關(guān)外，還與分度裝置的精度、定位方法、找正方法等有關(guān)。如果機(jī)床主軸精度不高，又需經(jīng)常修整砂輪，進(jìn)刀時(shí)又要找正中 心，則加工高對稱度的槽是無法實(shí)現(xiàn)的。 我們曾在普通工具磨床上選用普通綠色碳化硅砂輪，采用雙面進(jìn)刀磨削法加工此轉(zhuǎn)子槽，結(jié)果無法控制進(jìn)給速度，砂輪修整后，不易對中工件中 心，加之無法在線測量對稱度，磨削質(zhì)量很不穩(wěn)定。

　　為了解決上述問題，須選擇具有高精度主軸的機(jī)床。同時(shí)，要便于控制進(jìn)給速度和進(jìn)給量，又要選擇便于在線測量的工藝方法。 CBN磨料具有高耐磨性、高硬度和高化學(xué)惰性，所以CBN在窄槽磨削中，能夠長期保持鋒利狀態(tài)并控制發(fā)熱量，磨削溫度低，而且砂輪保持性好。由于電鍍CBN磨料砂輪制作方便，砂輪跳動量完全由鋼制砂輪基體決定，故電鍍CBN砂輪在磨削前和磨削過程中不需要修整。 基于上述原因，提出采用電鍍CBN砂輪，在數(shù)控加工中 心上，單面切削磨削轉(zhuǎn)子槽的工藝方案。 電鍍CBN砂輪的制作 電鍍CBN砂輪的制作流程如下：45#鋼→下料→調(diào)質(zhì)處理→車削(粗車+細(xì)車+精車)→砂輪基體→表面防護(hù)處理并電鍍CBN磨料→電鍍CBN砂輪(磨料DL1,粒度150#、濃度200%、電鍍金屬結(jié)合劑)。 鍍層經(jīng)試驗(yàn)優(yōu)選后，采用先進(jìn)的Ni-Co-CBN的CECD復(fù)合鍍方法，結(jié)合強(qiáng)度高。

　　轉(zhuǎn)子槽磨削工藝：機(jī)床選擇 磨削轉(zhuǎn)子槽的機(jī)床須具有高的主軸精度，并滿足以下要便于工件兩對頂定位裝夾及裝分度裝置，便于工件在線測量，使用數(shù)控機(jī)床較為理想。 a.要求機(jī)床主軸有較高轉(zhuǎn)速，且轉(zhuǎn)速范圍可以改變。b.機(jī)床工作須平穩(wěn)。c.通過工藝試驗(yàn)選用ENSHU數(shù)控加工中 心較為適宜。夾具選擇 為了保證轉(zhuǎn)子槽的形位公差，便于夾具安裝及控制尺寸公差，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，選用高精度萬 能分度頭較為理想。

　　砂輪選擇，轉(zhuǎn)子材料為38CrMoAlA,槽表面進(jìn)行氮化，因轉(zhuǎn)子槽窄而深，所以選擇砂輪既要考慮具有化學(xué)惰性又具有高硬度，使用過程中不需要修整，故選用電鍍CBN較為適宜。磨削用量 粗磨砂輪：CBN120#φ110mm片狀砂輪;砂輪速度：Vc=15m/s;磨削深 度：ap=0.02mm;進(jìn)給速度：Vs=0.6mm/min。精磨砂輪：CBN150#φ110mm片狀砂輪;砂輪速度：Vc=17.5m.s;磨削深 度：ap=0.01mm;進(jìn)給速度：Vs=0.5mm/min。冷 卻液 在磨削高溫下，CBN磨粒遇堿性水溶液會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)果將使磨粒晶形破壞。所以，CBN砂輪磨削時(shí)，只能選用油性冷 卻液，而不能用水基冷 卻液，本試驗(yàn)選用冷 卻油。 實(shí)施效果 通過生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用電鍍CBN砂輪在數(shù)控加工中 心上磨削轉(zhuǎn)子槽是可行的。砂輪剛性大大提高，砂輪壽命比普通碳化硅砂輪提高10～20倍。CBN砂輪的磨削比是常規(guī)砂輪的100倍以上，磨削表面無燒 傷、裂紋，表面完整性符合要求。加工精度完全滿足工藝要求。并且，CBN砂輪不需要修整，從而節(jié)省了修整工具及停機(jī)時(shí)間，使生產(chǎn)率大大提高，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。具有廣泛的應(yīng)用前景。