一、概述CBN砂轮分为电镀CBN砂轮、陶瓷结合剂CBN砂轮、树脂结合剂CBN砂轮和金属结 合剂CBN砂轮等。电镀CBN砂轮是在钢制基体上均匀敷一层CBN磨粒，经仔细加工后，一般 不需要修整。陶瓷结合剂CBN砂轮的结合剂性脆，且砂轮中存有间隙，故修整方法与普通砂轮相 似。树脂结合剂CBN砂轮与金属结合剂CBN砂轮的结构相似，结合剂质地致密，所以，修整过 程与普通砂轮不同，必须将修整分为两个工序：整形（Truing）和修锐（Sharpeni ng），如图1所示。图1CBN的整形与修锐整形是确立砂轮的同轴度和几何形状，以达到砂轮 要求的几何形状精度。整形后，不能正常磨削，必须经修锐，即清理砂轮磨粒间的结合剂，提高砂 轮磨削金属的去除率，以达到砂轮的磨削能力。二、CBN砂轮的修整技术CBN砂轮的修整分为 整形和修铁两个阶段，修整方法很多。整形方法尽管很多，但其作用机理是相同的。整形过程是通 过挤压、切削和摩擦三种作用实现的。修锐方法可归纳为：固结磨料加工、自由磨粒加工及电加工 三类方法。电加工只局限于金属结合剂砂轮。下面就不同结合剂类型的CBN砂轮，介绍几种简单 易行的修整CBN砂轮的方法。1．磨削油石法修整树脂结合剂CBN砂轮磨削油石法是一种很简 单的CBN砂轮修整方法，如图2所示。试验表明，采用不同粒度的碳化硅油石均可对CBN砂轮 进行修整，磨粒的突出量约为0．01～0．02mm。粒度改变时，对修整效果影响不大。另外 ，用这种方法修整CBN砂轮时，加大切深并不会取得好的修整效果，相反，会导致磨削力增大， 引起磨粒破碎，使CBN砂轮表面母线不平直。磨削油石法的缺点是不能使CBN砂轮形成足够的 客屑空间，从而不能满足大切削用量的要求。2．悬浮磨料法修整树脂结合剂CBN砂轮悬浮磨料 法是一种较好的修整方法，对于树脂结合剂CBN砂轮的修整是十分有效的，这种方法在外圆磨床 上是很容易实现的，而在平面磨床上要另装动力头以驱动钢轮，则比较麻烦。为此，哈尔滨工业大 学研制出一种新型修整装置——弹性弯板式CBN砂轮修整器，如图3所示。当悬浮于油中的磨料 通过弯板与CBN砂轮之间的间隙时，磨料沿楔形间隙运动，逐渐压入CBN砂轮结合剂中，研蚀 结合剂，从而达到修整目的。弯板能向下弯曲，在一定程度上起到了限力作用，而且当磨料通过间 隙时，弯板会发生颤振，增加了对CBN砂轮的修整效果。图3弹性弯板式CBN砂轮修整器使用 弹性弯板式修整器时，必须保证弯板直母线与CBN砂轮轴线平行，亦即砂轮能与弯板直接接触。 为了达到这一要求，可在弹性弯板修整器被装在工作台上之后，再用CBN砂轮自摩加工。只有这 样才可保证悬浮磨料对CBN砂轮修整的均匀性。在使用弹性板式修整器前，应先用金刚石砂轮对 CBN砂轮整形。试验表明，在任何粒度条件下，随着间隙减小，修整后的CBN磨料突出量加大 ；随着粒度号减小，CBN磨粒的突出量也加大。弹性弯板式修整器是一种较理想的修整装置，可 获得足够大的容屑空间及所需的CBN磨粒突出量。对于100＃粒度的树脂结合剂CBN砂轮， 当修整参数为60”粒度碳化硅磨料，间隙为0．15mm时，磨粒突出量约为0．04mm。3 ．磨削法修整CBN砂轮磨削法修整CBN砂轮分为两个工序，第一个工序是采用整形轮对CBN 砂轮整形；第二个工序是采用修锐轮对CBN砂轮修锐。通常采用砂轮表面复映粗糙度R来评价修 整效果。影响R的因素有：修锐轮磨料、粒度，修锐参数（VrVf），修锐时间t以及磨削液等 。试验表明，绿色碳化硅硬度高、性脆，修锐CBN砂轮时，磨粒易破碎，R值较低；棕刚王因硬 度低、韧性好，R值较高，白刚王与棕刚五相仿，但韧性低于棕刚玉，故R值居中。对于同一磨料 的修锐轮，磨粒粗的，R值大，沟槽宽而深；磨粒细的，沟槽间距窄，刃口密度高，R值小。修整 方式不同，R值也不同。无论修锐时间多长，切入修锐的R值总比往复修锐的R值大；切入修锐速 度增大，R值几乎无变化。干修锐（不使用冷却液）和湿修锐（使用冷却液），在开始修锐时，R 值随修锐时间的增加而增大，且干修锐R值较湿修锐大，一定时间后，R值减小，并趋于稳态值， 此时二者R值相仿，但干修锐时，砂轮表面会出现黑色斑点，这是粘附在砂轮沟槽或表面上的一种 粘附物，堵塞了砂轮。用这种砂轮磨削超硬高速钢及普通高速钢时，均出现磨削烧伤。为抑制粘附 物的出现，宜采用湿修锐。另外，过长的修锐时间也是不适宜的，因为这不仅使修锐效率低，而且 还消耗了昂贵的CBN磨料，得到的R值低，又降低了磨削效率。4．修整块辅助式散状磨粒修整 法修整块辅助式散状磨粒修整法的工作原理如图4所示。在气孔的生成过程中，结合剂是由WA修 整块中散状磨粒碎屑在砂轮与修整块接触区的滑动和滚动作用带走的。因此，这些散状磨粒的数量 及粒度决定着结合剂去除率的高低和气孔的最终深度。磨粒数量越多，粒度越粗，则结合剂去除率 越高，气孔的深度越大。在这一修整法中，散状磨粒被加入砂轮和修整块接触区。图4修整块辅助 式散状磨粒修整法5．单点金刚石或金刚石滚轮修整陶瓷结合剂CBN砂轮陶瓷结合剂CBN砂轮 ，因其结合剂性脆，且砂轮中存有孔隙，修整方法与普通砂轮相似。通常，陶瓷结合剂CBN砂轮 的修整有两种方法，一种是切入成形法，另一种是仿形生成法。切入成形法的工作原理是通过一个 形状与所要求的砂轮形状完全相反的反印电镀的金刚石修整轮切入砂轮中产生所要求的砂轮形状。 仿形生成的工作原理是通过计算机数字控制引导者被修整的砂轮越过单点金刚石（见图sa）或金 刚石滚轮（见图初）而产生出所要求的砂轮形状。修整装置有以下几种；固定式：1）单点金刚石 修整工具；2）电镀金用粘结修整块，3）多点修整工具。旋转式：1）金刚石成型滚轮；2）平 行轴金刚石修整轮；3）交叉轴金刚石修整轮，4）制动控制修整装置。图5仿形生成法修整CB N砂轮a）单点金刚石修整b）金刚石滚轮修整目前，旋转式金刚石修整器最适合于陶瓷结合剂C BN砂轮的修整，其它形式的还存在一些问题。例如，采用固定式单点金刚石修整装置修整陶瓷结 合剂CBN砂轮会产生砂轮形状误差和晶体暴露点少的缺陷。其原因是金刚石被CBN晶粒磨平。 这些砂轮的缺陷可导致磨削工件时易引起工件烧伤和几何形状误差；固定式多点金刚钻尖、电镀成 形金刚石和金属粘结金刚石也会被CBN晶粒磨平；制动修整装置也有其局限性，通常它所产生的 修整力比金刚石钻尖要低，另外，这种修整器连续地修整直型面的砂轮很困难，同时修整中所消耗 的时间也比其它方法长。影响陶瓷结合剂CBN砂轮修整性能的因素如下：l）修整轮金刚石粒度 ；2）修整轮金刚石浓度；3）修整轮结合剂种类；4）修整滚轮的宽度。在机械加工中，CBN 砂轮对提高磨削生产率及效能起了无可比拟的作用，正被广泛地应用于各种各样的磨削工艺中，但 由于成本较高和不易修整而受到一定限制。一旦具备比较成熟的修整技术以及配套的磨床，CBN 砂轮的应用将不断扩大，将会较多地替代普通磨料砂轮。CBN砂轮的修整@李雅卿$西安西北工 业大学!710072@任敬心$西安西北工业大学!710072@吴序堂$西安交通大学CB N砂轮的修整有两种方法，一种是切入成形法，另一种是仿形生成法。切入成形法的工作原理是通 过一个形状与所要求的砂轮形状完全相反的反印电镀的金刚石修整轮切入砂轮中产生所要求的砂轮 形状。仿形生成的工作原理是通过计算机数字控制引导者被修整的砂轮越过单点金刚石（见图sa ）或金刚石滚轮（见图初）而产生出所要求的砂轮形状。修整装置有以下几种；固定式：1）单点 金刚石修整工具；2）电镀金用粘结修整块，3）多点修整工具。旋转式：1）金刚石成型滚轮； 2）平行轴金刚石修整轮；3）交叉轴金刚石修整轮，4）制动控制修整装置。图5仿形生成法修 整CBN砂轮a）单点金刚石修整b）金刚石滚轮修整目前，旋转式金刚石修整器最适合于陶瓷结 合剂CBN砂轮的修整，其它形式的还存在一些问题。例如，采用固定式单点金刚石修整装置修整 陶瓷结合剂CBN砂轮会产生砂轮形状误差和晶体暴露点少的缺陷。其原因是金刚石被CBN晶粒 磨平。这些砂轮的缺陷可导致磨削工件时易引起工件烧伤和几何形状误差；固定式多点金刚钻尖、 电镀成形金刚石和金属粘结金刚石也会被CBN晶粒磨平；制动修整装置也有其局限性，通常它所 产生的修整力比金刚石钻尖要低，另外，这种修整器连续地修整直型面的砂轮很困难，同时修整中 所消耗的时间也比其它方法长。影响陶瓷结合剂CBN砂轮修整性能的因素如下：l）修整轮金刚 石粒度；2）修整轮金刚石浓度；3）修整轮结合剂种类；4）修整滚轮的宽度。在机械加工中， CBN砂轮对提高磨削生产率及效能起了无可比拟的作用，正被广泛地应用于各种各样的磨削工艺 中，但由于成本较高和不易修整而受到一定限制。一旦具备比较成熟的修整技术以及配套的磨床，CBN砂轮的应用将不断扩大，将会较多地替代普通磨料砂轮。CBN砂轮的修整@李雅卿$西安西北工业大学!710072@任敬心$西安西北工业大学!710072@吴序堂$西安交通大学
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