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电镀CBN砂轮在转子槽磨削中的应用
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
电镀CBN砂轮在转子槽磨削中的应用摘要：FANUC数控系统维修技巧YHCNC的安装螺纹类零件3的数控车床加工编程源程序山东省牧草机械化创新示范成效显著 轴类零件1的数控车床加工源程序金属切削机床通用操作规程简述法道(Fadal)机床设备维修知识讲座(五)可高效切削加工大型卡车发动机的卧式加工中心空间角度斜孔钻模的设计计算森精机推出新款5轴数控立式加工中心 螺纹超高速旋风铣削经济型数控车床自动回转刀架的故障分析及排除使用RealMIS系统实现管控一体化我国钢桶缝焊机的现状和发展方向 ASP2030材料丝锥的比较试验 非球面光学零件的超精密磨削技术 何时双主轴优于单主轴？变频器N2在雕刻机上的应用 机床数控化改造的必要性及其改造方法（二） 粉末冶金摩擦材料介绍 [标签:tag] 1 概述 CBN具有极高的硬度，仅次于金刚石。但它在耐热性和对铁元素呈化学惰性方面又优于金刚石，二者互补大大拓展了超硬磨料的应用领域。 由于CBN磨料具有耐磨性好、非亲铁性和高热稳定性强等优点，所以CBN砂轮在难加工材料的磨削中能够长期保持锋利状态、因而磨削力小. 1 概述CBN具有极高的硬度，仅次于金刚石。但它在耐热性和对铁元素呈化学惰性方面又优于金刚石，二者互补大大拓展了超硬磨料的应用领域。 由于CBN磨料具有耐磨性好、非亲铁性和高热稳定性强等优点，所以CBN砂轮在难加工材料的磨削中能够长期保持锋利状态、因而磨削力小，发热量小，磨削温度低，磨削零件精度高，生产效率高。电镀CBN砂轮制作方便，砂轮的跳动完全由砂轮基体决定。电镀CBN砂轮不需修整即可使用，而且在镀层磨粒得到最大限度地利用之后，砂轮基体经修复可重新利用，因而既方便又经济。 图1所示转子是叶片泵/马达中的关键零件(一向视图)，材料为38CrMoAlA，转子槽表面氮化，12槽宽2.5H7( 0.010)mm,对轴心线的对称度为0.03mm,槽内侧面相互平行度为0.005mm,表面粗糙度Ra0.2um。因该零件尺寸精度，形位公差和表面粗糙度都要求高，槽窄而深，曾采用普通砂轮加工，均没有达到要求，基于CBN磨料具有其它普通磨料无法比拟的优点，我们选用了电镀CBN磨料砂轮，在数控加工中心上进行了大胆尝试，取得了可喜的进展。http://www.si-gang.com/images/hyxw/Image/20083413374996877801图1 转子示意图2 工艺方案的提出加工等分槽的一般方法是采用分度装置在机床上进行分度加工。用这种方法加工时，对称度除与机床主轴精度有关外，还与分度装置的精度、定位方法、找正方法等有关。如果机床主轴精度不高，又需经常修整砂轮，进刀时又要找正中心，则加工高对称度的槽是无法实现的。 我们曾在普通工具磨床上选用普通绿色碳化硅砂轮，采用双面进刀磨削法加工此转子槽，结果无法控制进给速度，砂轮修整后，不易对中工件中心，加之无法在线测量对称度，磨削质量很不稳定。 为了解决上述问题，必须选择具有高精度主轴的机床。同时，要便于控制进给速度和进给量，又要选择便于在线测量的工艺方法。 CBN磨料具有高耐磨性、高硬度和高化学惰性，所以CBN在窄槽磨削中，能够长期保持锋利状态并控制发热量，磨削温度低，而且砂轮保持性好。由于电镀CBN磨料砂轮制作方便，砂轮跳动量完全由钢制砂轮基体决定，故电镀CBN砂轮在磨削前和磨削过程中不需要修整。 基于上述原因，提出采用电镀CBN砂轮，在数控加工中心上，单面切削磨削转子槽的工艺方案。http://www.si-gang.com/images/hyxw/Image/20083413375071877802图2 砂轮工作示意图3 电镀CBN砂轮的制作图2所示为砂轮示意图。 电镀CBN砂轮的制作流程如下：45#钢→下料→调质处理→车削(粗车 细车 精车)→砂轮基体→表面防护处理并电镀CBN磨料→电镀CBN砂轮(磨料DL1,粒度150#、浓度200%、电镀金属结合剂)。 镀层经试验优选后，采用先进的Ni-Co-CBN的CECD复合镀方法，结合强度高。 4 转子槽磨削工艺机床选择 磨削转子槽的机床必须具有高的主轴精度，并满足以下要 便于工件两顶尖对顶定位装夹及装分度装置，便于工件在线测量，使用数控机床较为理想。 要求机床主轴有较高转速，且转速范围可以改变。 机床工作必须平稳。通过工艺试验选用ENSHU数控加工中心较为适宜。夹具选择 为了保证转子槽的形位公差，便于夹具安装及控制尺寸公差，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，选用高精度万能分度头较为理想。砂轮选择 转子材料为38CrMoAlA,槽表面进行氮化，因转子槽窄而深，所以选择砂轮既要考虑具有化学惰性又具有高硬度，使用过程中不需要修整，故选用电镀CBN较为适宜。磨削用量 粗磨 砂轮：CBN120#f110mm片状砂轮； 砂轮速度：Vc=15m/s; 磨削深度：ap=0.02mm; 进给速度：Vs=0.6mm/min。精磨 砂轮：CBN150#f110mm片状砂轮； 砂轮速度：Vc=17.5m.s; 磨削深度：ap=0.01mm; 进给速度：Vs=0.5mm/min。4.5 冷却液 在磨削高温下，CBN磨粒遇碱性水溶液会发生化学反应，反应结果将使磨粒晶形破坏。所以，CBN砂轮磨削时，只能选用油性冷却液，而不能用水基冷却液，本试验选用冷却油。5 实施效果通过生产实践证明，采用电镀CBN砂轮在数控加工中心上磨削转子槽是可行的。砂轮刚性大大提高，砂轮寿命比普通碳化硅砂轮提高10～20倍。CBN砂轮的磨削比是常规砂轮的100倍以上，磨削表面无烧伤、裂纹，表面完整性符合要求。加工精度完全满足工艺要求。并且，CBN砂轮不需要修整，从而节省了修整工具及停机时间，使生产率大大提高，取得了明显的技术经济效益。具有广泛的应用前景。上一篇：满装圆柱滚子轴承的性能
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