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          金屬結合劑CBN磨具的特性

          發布時間: 2020-06-04 發布者: 富耐克應用研究中心

          隨著高速磨削和超精密磨削技術的迅速發展,對砂輪提出了更高的要求,金屬結合劑砂輪因其結合強度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而在生產中得到了廣泛的應用。金屬結合劑CBN磨具根據原料種類及生產工藝形式的不同又分為燒結型金屬結合劑和電鍍及釬焊型金屬結合劑磨具,主要應用在高速鋼刀具、PCD刀具刃口拋光磨削,汽車凸輪軸和曲軸外圓磨削等領域。燒結型金屬結合劑CBN磨具具有強度高、韌性好、導熱性好、使用壽命長等優點。根據結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磨粒通過銀、鎳或鈦等金屬黏結劑固結在金屬基體上,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,能使磨粒在磨削時更鋒利。

          金屬結合劑CBN砂輪與其他類型砂輪相比,具有如下幾點優勢:

          (1)單位體積內磨粒的利用率高。與普通砂輪相比,金屬結合劑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,金屬結合劑CBN砂輪的各個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”狀態工作,不正常的“摩擦”和“耕梨”狀態少,因此形成的切屑較粗大。

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

          (3)可長時期地保持切削鋒利性。

          金屬結合劑CBN磨具使用的CBN磨料,在品種和性能方面,與陶瓷結合劑與樹脂結合劑磨具的CBN磨料有所不同,關于CBN磨料的選擇有如下幾點要求:

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

          (2)對于粒度的選擇,需根據加工工序和粗糙度的不同要求,依據粗磨-半精磨-精磨的順序,其粒度一般可在50/60~230/270的范圍內選擇,這些粒度相對應的加工粗糙度一般可達到Ra1.6 ~0.2。

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

          (4)表面質量要求嚴格。CBN磨料的表面狀態如何,關系到CBN磨料與金屬結合劑之間的結合強度,從而影響磨具的硬度和強度,最終影響磨具的使用壽命。

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

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