磨削凸轮轴CBN砂轮

人气：98发表时间：2018-12-07【大中小】

    CBN是一种硬度仅次于金刚石的超硬磨料，具有良好的导热性，用CBN磨料制成的砂轮适用于加工超硬高速钢、耐热钢、不锈钢、超高强度钢、高温合金和钛合金等难加工材料。而陶瓷结合剂CBN砂轮的研制成功，使CBN砂轮在磨削加工中迅速得到广泛的应用。目前，陶瓷结合剂CBN砂轮已广泛应用于轴承、齿轮、刀具、曲轴、凸轮轴、滚珠丝杠、涡轮叶片等零件的磨削。本文以汽车凸轮轴的精加工为例来说明CBN砂轮的磨削性能。
    一、CBN磨粒的性能
CBN导热率是硬质合金的13倍，铜的3倍，另外CBN具有远优于金刚石的热稳定性和化学稳定性，可耐1300～1500℃的高温，并且与铁簇元素有很大的化学惰性，与碳在2000℃时才起反应。因此CBN砂轮的耐用度高,机床的使用率可达 97%以上,与一般砂轮磨削相比,可提高功效600%～700%。
    由于CBN粒度较小,在磨削凸轮轴时,轴颈单位面积上参加切削的磨粒比一般砂轮要多,轴颈在被切削时所产生的弹性变形和塑性变形均较小,在磨粒切削阶段,所产生的热应力和变形应力均较小。这样在磨削过程中既提高了表面粗糙度,又防止表面产生磨削烧伤和因磨粒因素而引起的裂纹。
    二、CBN砂轮的修整
    在使用过程中，当砂轮在宽度方向的磨损量占砂轮宽度的80%时便应对砂轮进行修整，一般砂轮每次修整量为0.006mm,共分3步进行修整，每一步修整量为0.002mm，每修整一次可磨削120根凸轮轴。常采用金刚石滚轮磨削修整,修整时间仅需2～10s,可在进行凸轮轴更换工件时进行修整，既不耽误生产，同时由于金刚石滚轮的寿命长，修整时间短，因而大大缩短了辅助时间。
    三、CBN砂轮的冷却
    在磨削过程中,砂轮线速度高达120m/s,虽可获得较高的金属切除率,但也会产生很大的摩擦和切削热，影响加工质量。因此在加工过程中使用冷却液，不仅仅要给砂轮和工件提供冷却，也要给砂轮和工件提供更好的润滑，同时由于油膜的吸附作用，还可以防止凸轮轴的轴颈表面氧化，防止磨削完后的工件表面生锈。在加工过程中常采用喷射法供给矿物油冷却液，以提高供液压力，增大磨削液供给速度，以便将磨削热量迅速带走，并能冲破砂轮高速旋转的气流，使磨削液能有效的进入磨削区，改善磨削效果。
    四、CBN砂轮的应用
    在凸轮轴的磨削加工中，采用快速点磨的磨削工艺，利用前顶尖的高速旋转 ,通过顶尖和凸轮轴中心孔的摩擦来驱动工件运动，可以实现轴类零件在一次装夹后，用一片砂轮完成7个轴颈、一个端面和一个磨削圆角的工艺。工件的一次装夹全磨削，大大提高了工件的形位精度，减少了辅助时间，提高了生产率，而且减少了粗、精磨的磨削余量，节省了磨削的时间和成本。因而，在凸轮轴精密加工中，采用CBN砂轮进行快速点磨，具有很强的应用和推广价值。

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