CBN磨料特性对树脂砂轮磨削性能的影响

发布时间: 2020-06-04 发布者: 富耐克应用研究中心

随着高效磨削加工技术的不断进步,市场对树脂结合剂CBN砂轮的性能要求越来越高,加工材料种类的要求也越来越多,这就要求树脂结合剂CBN砂轮具有普适性。

CBN磨料树脂砂轮磨削灰铸铁时,推荐适宜强度的CBN磨料,因为灰铸铁的组织结构可看成是碳钢的基体加片状石墨。灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关,灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,因此,磨削低强度的铸铁材料不需要太高强度的CBN磨料。另外CBN磨料和树脂结合剂结合不能产生化学结合,主要靠机械嵌合来增加结合力,因此选择粗糙的表面形貌和适度强度的CBN磨料树脂砂轮来加工灰铸铁。

高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,高速钢的工艺性能好,强度和韧性配合好,高速钢中碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。所以高速钢的硬度值一般是HRC62-65左右,在高速钢加工时,因本身硬质颗粒较多,所以选取强度较好以及热稳定性较好的CBN磨料与树脂结合剂形成砂轮来加工高速钢。

CBN磨料树脂结合剂磨削不锈钢时,不锈钢的碎屑对砂轮有一定的粘附性,容易堵塞气孔并烧伤工件。如果磨料的自锐性不好,就容易出现还未钝化前就脱落的情况,造成磨削不动工件而烧蚀工件,最终导致磨削的效率下降,在加工不锈钢粘性材料时,需要选较热冲击性略差的、较易破碎的CBN磨料。

不同CBN磨料制成的树脂结合剂砂轮加工氮化不锈钢材料时,氮化不锈钢属于硬韧材料,经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。氮化后工件表面的硬度值较高,会很快将刃较高的CBN磨料磨掉,以防止刃被拔出,这就要求树脂结合剂对CBN磨料具有极高的把持力度。磨料的选择还需要进一步的研究,以解决氮化不锈钢的难磨削的问题。

在树脂结合剂对磨料把持力较弱的情况下,CBN磨料的性能指标的优劣并不决定着所形成的砂轮性能的好坏。因此不能简单根据强度数据的高低来评判CBN磨料的好坏,而应该根据磨料的特性和形貌以及加工材料的要求及加工条件来优选CBN磨料。

在加工灰铸铁、高速钢、不锈钢、氮化不锈钢四种材料的工况下,建议选取粗糙形貌和中等静压破碎负荷的CBN磨料是较优选择。

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