磨削凸輪軸CBN砂輪

人氣：98發(fā)表時(shí)間：2018-12-07【大中小】

    CBN是一種硬度僅次于金剛石的超硬磨料，具有良好的導(dǎo)熱性，用CBN磨料制成的砂輪適用于加工超硬高速鋼、耐熱鋼、不銹鋼、超高強(qiáng)度鋼、高溫合金和鈦合金等難加工材料。而陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的研制成功，使CBN砂輪在磨削加工中迅速得到廣泛的應(yīng)用。目前，陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪已廣泛應(yīng)用于軸承、齒輪、刀具、曲軸、凸輪軸、滾珠絲杠、渦輪葉片等零件的磨削。本文以汽車凸輪軸的精加工為例來(lái)說(shuō)明CBN砂輪的磨削性能。
    一、CBN磨粒的性能
CBN導(dǎo)熱率是硬質(zhì)合金的13倍，銅的3倍，另外CBN具有遠(yuǎn)優(yōu)于金剛石的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，可耐1300～1500℃的高溫，并且與鐵簇元素有很大的化學(xué)惰性，與碳在2000℃時(shí)才起反應(yīng)。因此CBN砂輪的耐用度高,機(jī)床的使用率可達(dá) 97%以上,與一般砂輪磨削相比,可提高功效600%～700%。
    由于CBN粒度較小,在磨削凸輪軸時(shí),軸頸單位面積上參加切削的磨粒比一般砂輪要多,軸頸在被切削時(shí)所產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形均較小,在磨粒切削階段,所產(chǎn)生的熱應(yīng)力和變形應(yīng)力均較小。這樣在磨削過(guò)程中既提高了表面粗糙度,又防止表面產(chǎn)生磨削燒傷和因磨粒因素而引起的裂紋。
    二、CBN砂輪的修整
    在使用過(guò)程中，當(dāng)砂輪在寬度方向的磨損量占砂輪寬度的80%時(shí)便應(yīng)對(duì)砂輪進(jìn)行修整，一般砂輪每次修整量為0.006mm,共分3步進(jìn)行修整，每一步修整量為0.002mm，每修整一次可磨削120根凸輪軸。常采用金剛石滾輪磨削修整,修整時(shí)間僅需2～10s,可在進(jìn)行凸輪軸更換工件時(shí)進(jìn)行修整，既不耽誤生產(chǎn)，同時(shí)由于金剛石滾輪的壽命長(zhǎng)，修整時(shí)間短，因而大大縮短了輔助時(shí)間。
    三、CBN砂輪的冷卻
    在磨削過(guò)程中,砂輪線速度高達(dá)120m/s,雖可獲得較高的金屬切除率,但也會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦和切削熱，影響加工質(zhì)量。因此在加工過(guò)程中使用冷卻液，不僅僅要給砂輪和工件提供冷卻，也要給砂輪和工件提供更好的潤(rùn)滑，同時(shí)由于油膜的吸附作用，還可以防止凸輪軸的軸頸表面氧化，防止磨削完后的工件表面生銹。在加工過(guò)程中常采用噴射法供給礦物油冷卻液，以提高供液壓力，增大磨削液供給速度，以便將磨削熱量迅速帶走，并能沖破砂輪高速旋轉(zhuǎn)的氣流，使磨削液能有效的進(jìn)入磨削區(qū)，改善磨削效果。
    四、CBN砂輪的應(yīng)用
    在凸輪軸的磨削加工中，采用快速點(diǎn)磨的磨削工藝，利用前頂尖的高速旋轉(zhuǎn) ,通過(guò)頂尖和凸輪軸中心孔的摩擦來(lái)驅(qū)動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)軸類零件在一次裝夾后，用一片砂輪完成7個(gè)軸頸、一個(gè)端面和一個(gè)磨削圓角的工藝。工件的一次裝夾全磨削，大大提高了工件的形位精度，減少了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，而且減少了粗、精磨的磨削余量，節(jié)省了磨削的時(shí)間和成本。因而，在凸輪軸精密加工中，采用CBN砂輪進(jìn)行快速點(diǎn)磨，具有很強(qiáng)的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

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