電鍍CBN砂輪​在轉子槽磨削中的修整應用前景

 　　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惰性方面又優(yōu)于金剛石，二者互補大大拓展了超硬磨料的應用領域。 由于CBN磨料具有耐磨性好、非親鐵性和高熱穩(wěn)定性強等優(yōu)點，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 復可重新利用，因而既方便又經(jīng)濟。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床上進行分度加工。用這種方法加工時，對稱度除與機床主軸精度有關外，還與分度裝置的精度、定位方法、找正方法等有關。如果機床主軸精度不高，又需經(jīng)常修整砂輪，進刀時又要找正中 心，則加工高對稱度的槽是無法實現(xiàn)的。 我們曾在普通工具磨床上選用普通綠色碳化硅砂輪，采用雙面進刀磨削法加工此轉子槽，結果無法控制進給速度，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床。同時，要便于控制進給速度和進給量，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)質處理→車削(粗車+細車+精車)→砂輪基體→表面防護處理并電鍍CBN磨料→電鍍CBN砂輪(磨料DL1,粒度150#、濃度200%、電鍍金屬結合劑)。 鍍層經(jīng)試驗優(yōu)選后，采用先進的Ni-Co-CBN的CECD復合鍍方法，結合強度高。

　　轉子槽磨削工藝：機床選擇 磨削轉子槽的機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)控機床較為理想。 a.要求機床主軸有較高轉速，且轉速范圍可以改變。b.機床工作須平穩(wěn)。c.通過工藝試驗選用ENSHU數(shù)控加工中 心較為適宜。夾具選擇 為了保證轉子槽的形位公差，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，轉子材料為38CrMoAlA,槽表面進行氮化，因轉子槽窄而深，所以選擇砂輪既要考慮具有化學惰性又具有高硬度，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)生化學反應，反應結果將使磨粒晶形破壞。所以，CBN砂輪磨削時，只能選用油性冷 卻液，而不能用水基冷 卻液，本試驗選用冷 卻油。 實施效果 通過生產(chǎn)實踐證明，采用電鍍CBN砂輪在數(shù)控加工中 心上磨削轉子槽是可行的。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時間，使生產(chǎn)率大大提高，取得了明顯的技術經(jīng)濟效益。具有廣泛的應用前景。