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CBN砂轮​解决了难加工材料的加工难题

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CBN砂轮​解决了难加工材料的加工难题

发布日期:2016-07-04 00:00 来源:http://www.jucheng0769.com 点击:

     自上世纪90年代以来,随着高速、超高速数控磨床的出现,高速CBN砂轮更换出现新的生命,取代普通刚玉磨料砂轮,在机械加工中得到广泛的应用,是一种具有高精度、高效率、低高消耗、低生产成本、低污染、自动化程度高等优异性能的高性能磨具,是现代磨削加工工具的发展方向。

     CBN砂轮解决了难加工材料的加工难题

     航空齿轮工作在高温、重载、腐蚀性强等恶劣环境中,需要具有良好的抗腐蚀性能和很高的表面硬度来批抵抗磨损;同时,心部要有良好的断裂韧性来抵抗运行过程的冲击;此外,还需要具有优秀的高温硬度。为应对这种需求,美国在20世纪90年代开发了CSS-42L钢,它不仅具有耐高温、抗冲击和耐腐蚀等优良特性,还能通过表面热处理改善表面状态,在航空、宇航、船舶及化学工业中具有广阔的应用前景。

     超硬材料金刚石和CBN工具凭借其优异的性能在加工领域,尤其是难加工材料的磨削加工领域,表现出明显的优势。特别是CBN硬度可与金刚石媲美,而热稳定性远高于金刚石。与铁族金属又具有较大的化学惰性。因此,CBN工具在各种高强度钢、高温合金等难加工材料的加工中极具发展潜力,并获得一定的应用。

     但其本身优异的材料特性也给其磨削加工带来很大的困难。磨削CSS-42L时,其高强度使磨削过程消耗更多的能量,而这些能量的90%以上都转化成磨削热,同时,由于其高合金含量导致的低热导率(室温下CSS-42L坯热导率为15.3W/(m.℃)),使得磨削区产生的热量不易导出。因此,在使用普通磨料磨削CSS-42L时,存在着磨削力大,温度高,工具损耗快等问题,加工质量不易保证。

     钛合金以其比强度高、抗腐蚀性好、耐高温、疲劳强度高等优异性能在世界航空航天领域得到广泛应用。但由于钛合金体存在导热系数小、弹性模量小、回弹量大等材料特性,导致其属于典型难加工材料,其磨削加工一直是钛合金机械加工领域的难题。钛合金表面极易发生黏附,磨削力与磨削温度极高,磨削表面质量难以控制。针对钛合金磨削加工特性,众多学者开展了积极研究。西北工业大学任敬心、张小福等对钛合金磨削砂轮及冷却液的选择进行了大量探究实验,研究表明,水基冷却液对钛合金磨削具有较好冷却效果,陶瓷结合剂CBN砂轮是钛合金磨削较为理想的工具。


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