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金屬結(jié)合劑CBN磨具的特性

發(fā)布時(shí)間: 2023-10-10 發(fā)布者:  曼德希

隨著高速磨削和超精密磨削技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)砂輪提出了更高的要求,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CBN磨具根據(jù)原料種類(lèi)及生產(chǎn)工藝形式的不同又分為燒結(jié)型金屬結(jié)合劑和電鍍及釬焊型金屬結(jié)合劑磨具,主要應(yīng)用在高速鋼刀具、PCD刀具刃口拋光磨削,汽車(chē)凸輪軸和曲軸外圓磨削等領(lǐng)域。燒結(jié)型金屬結(jié)合劑CBN磨具具有強(qiáng)度高、韌性好、導(dǎo)熱性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)結(jié)合劑中金屬元素及合金成分的不同,又可以分為銅基、鈷基、鈦基和鐵基等類(lèi)別。電鍍和釬焊型CBN磨具是利用電鍍和釬焊工藝,將單層的CBN磨粒通過(guò)銀、鎳或鈦等金屬黏結(jié)劑固結(jié)在金屬基體上,這樣制成的磨具磨粒裸露高度在40%以上,大大增加了容屑空間,能使磨粒在磨削時(shí)更鋒利。

金屬結(jié)合劑CBN砂輪與其他類(lèi)型砂輪相比,具有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):

(1)單位體積內(nèi)磨粒的利用率高。與普通砂輪相比,金屬結(jié)合劑CBN砂輪在單位砂輪體積中含有較少的磨粒,在相同的總切入力條件下,金屬結(jié)合劑CBN砂輪的各個(gè)工作磨粒上將具有更大的切入壓力,且磨料極大部分都按正常的“切削”狀態(tài)工作,不正常的“摩擦”和“耕梨”狀態(tài)少,因此形成的切屑較粗大。

(2)與陶瓷結(jié)合劑和樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪相比,可承受的磨削壓力更高。這是由于金剛石結(jié)合劑CBN砂輪的磨粒對(duì)工件的總壓力使得CBN磨粒與工件保持緊密接觸,CBN磨粒和它的結(jié)合劑支撐非常強(qiáng)固。

(3)可長(zhǎng)時(shí)期地保持切削鋒利性。

金屬結(jié)合劑CBN磨具使用的CBN磨料,在品種和性能方面,與陶瓷結(jié)合劑與樹(shù)脂結(jié)合劑磨具的CBN磨料有所不同,關(guān)于CBN磨料的選擇有如下幾點(diǎn)要求:

(1)CBN磨料的強(qiáng)度,一般要求采用具有中等強(qiáng)度系列的品種。

(2)對(duì)于粒度的選擇,需根據(jù)加工工序和粗糙度的不同要求,依據(jù)粗磨-半精磨-精磨的順序,其粒度一般可在50/60~230/270的范圍內(nèi)選擇,這些粒度相對(duì)應(yīng)的加工粗糙度一般可達(dá)到Ra1.6 ~0.2。

(3)用于金屬結(jié)合劑CBN磨具制備的CBN磨料,其顆粒形狀應(yīng)具備的特點(diǎn)是:結(jié)晶形狀較好,一般為塊狀,是等積形結(jié)晶;晶體表面較光滑,棱角規(guī)則。具有以上這些特點(diǎn)的顆粒,具有中等強(qiáng)度和中等脆性。顆粒形狀不僅是決定強(qiáng)度的重要因素,而且還是影響堆積密度的重要因素之一。

(4)表面質(zhì)量要求嚴(yán)格。CBN磨料的表面狀態(tài)如何,關(guān)系到CBN磨料與金屬結(jié)合劑之間的結(jié)合強(qiáng)度,從而影響磨具的硬度和強(qiáng)度,最終影響磨具的使用壽命。

工具壽命與加工效率是金屬結(jié)合劑CBN砂輪的主要性能指標(biāo),如何充分發(fā)揮超硬磨料的作用,增強(qiáng)金屬結(jié)合劑對(duì)CBN磨料的把持能力依然是影響金屬結(jié)合劑CBN砂輪壽命的關(guān)鍵因素。

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