立方氮化硼砂輪磨料的性能及使用工具

　　由金剛石或立方氮化硼砂輪(CBN)磨料制作的硬磨料砂輪，因其優(yōu)良的磨削性能，已廣泛用于磨削領(lǐng)域的各個(gè)方面。金剛石砂輪是磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、寶石等高硬脆材料的工具。

　　近幾年來(lái)，隨著高速磨削和磨削技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)砂輪提出了更高的要求，陶瓷和樹脂結(jié)合劑的砂輪已不能滿足生產(chǎn)的需要，金屬結(jié)合劑砂輪因其結(jié)合強(qiáng)度高、成型性好、使用壽命長(zhǎng)等顯著特性而在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。金屬結(jié)合劑金剛石砂輪按制造方式不同主要有有燒結(jié)和電鍍兩種類型。為了充分發(fā)揮硬磨料的作用，國(guó)外從20世紀(jì)90年代初開始用高溫釬焊工藝開發(fā)一種新型砂輪，即單層高溫釬焊硬磨料砂輪，目前國(guó)內(nèi)這種砂輪還處于研制開發(fā)階段。

　　燒結(jié)型金剛石砂輪。砂輪燒結(jié)型金屬結(jié)合劑砂輪多以青銅等金屬作為結(jié)合劑，用高溫?zé)�結(jié)法制造，其結(jié)合強(qiáng)度高，成型性好，耐高溫，導(dǎo)熱性和耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，可承受較大的負(fù)荷。因砂輪在燒結(jié)過(guò)程中不可避免地存在著收縮及變形，所以在使用前對(duì)砂輪進(jìn)行調(diào)整，但砂輪修整比較困難。目前生產(chǎn)中常用的砂輪對(duì)滾調(diào)整方法不僅在修整時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且修整過(guò)程中金剛石顆粒的脫落較多，修整砂輪本身的消耗很大，調(diào)整精度較低。近年來(lái)各國(guó)學(xué)者相繼開展了應(yīng)用特種加工方法修整金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的研究工作，主要有電解修整法、電火花修整法和復(fù)合修整法等。電解修整法速度快，但調(diào)整精度不高；電火花修整法調(diào)整精度高，既可調(diào)整又可修銳，但調(diào)整速度較慢；復(fù)合修整法有電解電火花復(fù)合修整法、機(jī)械化學(xué)復(fù)合修整法等，修整效果較好，但系統(tǒng)較復(fù)雜，因此燒結(jié)型金剛石砂輪的修整問(wèn)題仍然沒(méi)有得到很好的解決。此外，由于砂輪的制造工藝決定了其表面形貌是隨機(jī)的，各磨粒的幾何形狀、分布及切削刃所處的高度不一致，因此磨削時(shí)只有少數(shù)較高的切削刃切到工件，限 制了磨削質(zhì)量和磨削效率的進(jìn)一步提高。

　　電鍍金剛石砂輪，砂輪電鍍金剛石砂輪的優(yōu)點(diǎn)：電鍍工藝簡(jiǎn)單，投資少，制造方便；無(wú)需修整，使用方便；單層結(jié)構(gòu)決定了它可以達(dá)到很高的工作速度，目前國(guó)外已高達(dá)250～300m/s；雖然只有單層金剛石，但仍有足夠的壽命；對(duì)于精度要求較高的滾輪和砂輪，電鍍的制造方法。

　　正是由于這些優(yōu)勢(shì)，電鍍砂輪在高速、高速磨削中占據(jù)著無(wú)可爭(zhēng)議的主dao地位。電鍍金剛石砂輪存在的缺xian：在鍍層金屬與基體及磨料的結(jié)合面上并不存在牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，磨料實(shí)際上只是被機(jī)械包埋鑲嵌在鍍層金屬中，因而把持力小，金剛石顆粒在負(fù)荷較重的磨削中易脫落(或鍍層成片剝落)而導(dǎo)致整體失效；為增加把持力就增加鍍層厚度，其結(jié)果是磨粒luo露高度和容屑空間減小，砂輪容易發(fā)生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發(fā)生shao傷。目前國(guó)內(nèi)的電鍍砂輪制造尚未實(shí)現(xiàn)按加工條件的要求而優(yōu)化設(shè)計(jì)出砂輪的地貌，單層電鍍金剛石砂輪的這些固有弊端必然會(huì)大大xian制它在磨削中的應(yīng)用。