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立方氮化硼(CBN)砂带的特点及应用

关键词 CBN砂带 , 原创|2011-07-26 09:06:09|技术信息|来源 中国超硬材料网
摘要 砂带作为一种柔性磨削工具,与固结磨具砂轮相比,具有磨削发热量小、磨削效率高以及形状保持性好等诸多优点,因此在现代的工业磨削加工过程中,其使用越来越广泛。CBN砂带具有磨削的高效性,...

       砂带作为一种柔性磨削工具,与固结磨具砂轮相比,具有磨削发热量小、磨削效率高以及形状保持性好等诸多优点,因此在现代的工业磨削加工过程中,其使用越来越广泛。

       CBN砂带具有磨削的高效性,耐磨性好,高的加工表面质量和环保特性。CBN硬度仅次于金刚石,而热稳定性,远远高于金刚石,对于Fe族金属及其合金工具有较大的化学惰性。因此CBN磨料加工黑色金属及其金属材料是其他普通磨料所无法比拟的。这就为硬而韧的难加工材料的加工提供了新的手段,金刚石适合于加工硬脆材料,CBN恰恰能与之互为补充。

CBN与普通磨料磨具相比具有以下优点:

       1、CBN的硬度比普通磨料高得多。特别适合加工硬度高,韧性大,高温,强度高,热传导率低的材料,其金属磨除率也是金刚石的10倍。

       2、CBN磨具的磨削性能十分优异,不仅能够胜任难磨材料的加工,提高生产效率,而且有利于严格控制工件的形状和尺寸精度,还能有效提高工件的磨削质量,显著提高磨后工件的表面完整性,因而提高了零件的疲劳强度,延长了使用寿命,增加了可靠性。

       3、CBN磨具磨损少,使用周期长,磨削比较高,使用合理可获得良好的经济效果。

       4、CBN磨具使用时,形状和尺寸变化极为缓慢,更适用于CNC数控加工中心加工高精度零件。

       5、能长时间保持锋利的切削刃,故磨削力较小,有利于零件的精度和光洁度的提高,还可以减少机床的动力消耗。

       6、磨削温度较低,可以大大提高工件的表面质量,避免零件出现裂纹、烧伤、组织变化等等弊病,改善加工表面应力状况,有利于零件使用寿命的延长。

       7、普通磨料砂带在人工使用过程中产生大量粉尘,对人体健康有害,长期使用会引发“矽肺病”。

CBN砂带主要的应用范围:

       1.含钨材料制品。含钨钼和其他高速钢,特别是钒合金钢,钴合金钢,特种高速钢刀具的刃磨和粗磨。

       2.由耐热钢、不锈钢和高硬度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时因磨具磨损消耗或磨钝过快,而不能获得很高的精度。

       3.CBN砂带磨削钛合金时,磨削力小,磨削温度低,磨削比很高,而且磨削表层基本上,呈压应力状态,是磨削钛合金的理想磨具。

       4.大型精密工件(机床导轨)的精磨和终磨。这些工件往往由于磨削温度高而引起较大的热变形,从而未能获得高的精度。

       5.在自动和半自动机床上大批量生产工件(仪表和微型轴承的零件)的精磨和终磨。

       6.各种复杂型面工件(插齿刀,高精度齿轮,靠磨,叶片)的加工。

       7.难加工耐热钢工件的超精加工。

       8.其他刚淬火工具的精磨。对局部热应力和热冲击敏感的各种材料零件的磨削。

       9.对局部热应力和热冲击敏感的各种材料零件的磨削。

       CBN取代普通磨料的趋势已明显,大量事实证明采用CBN磨料磨具有无可比拟的优越性。

       根据对磨削精度的要求可有J-WT , X-WT,Y-WT以及尼龙基材供选择。

       对于有磨削量要求的40#~240#砂带,砂面磨粒为箭头型分布其特点是排磨屑好,磨削锋利 。

       对于精细磨削 320#~2000#砂带,砂面磨粒为点型分布设计其特点是砂带柔软。   

       砂带所用磨料的粒度,必须针对加工条件,加工要求和最佳粒度范围综合加以考虑,一般考虑加工表面粗糙度,加工效率和砂带寿命三个因素。

       金刚石粒度一般分 磨削工序 选用粒度 粗 磨 30#-120# 中 磨 120#-240# 精 磨 240#-W40 研磨、抛光 W40-W1

磨料粒度的选择因素与方法

选 择 因 素

选  择  方  法

加工表面粗糙度

与普通磨料相比,要达到相同的加工表面粗糙度,选用粒度应比普通磨料磨具细1~2个粒度号

加工效率

在满足加工表面粗糙度的前提下,尽可能选用粗的粒度,以提高加工效率。

磨具寿命

金属结合剂紧固磨粒强度高,磨削寿命较长

冷却液的选择:

       选用的磨削液必须具有很好的浸润性和清洗性,粘度很小。一般不要采用水溶性磨削液(避免造成化学磨损),而采用煤油和轻柴油。

高速钢中碳化物与几种磨料的显微硬度

碳化物名称

显微硬度(公斤力/毫米2)

磨料名称

显微硬度(公斤力/毫米2)

碳化铬Cr4C3

1300

棕刚玉A

1800~2200

碳化钨WC

2400

绿碳化硅SiC

3200~3400

碳化钼MoC

1500

CBN

7300~10000

碳化钒VC

2800

金刚石

8600~10600

碳化钛TiC

3200    

       在涂附磨具上采用CBN磨料取代普通磨料制作的砂带,砂圈,手擦块,拉绒磨片广泛应用于航空航天,机械加工,玻璃,石材,电子等行业的具有无可比拟的优势。同时符合当前低碳环保的要求。

 

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