CBN砂轮和刚玉砂轮磨削45淬硬钢的对比试验研究

通过分别采用国产陶瓷结合剂CBN砂轮与刚玉砂轮对45淬硬钢工件进行磨削试验，对磨削过程中的参数：磨削比和砂轮磨损进行对比。试验结果表明：砂轮线速度对磨削比有显著影响。①当采用普通速度（Vs=35m／s）对45淬硬钢工件进行磨削时，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削比是白刚玉砂轮的36倍；②当把砂轮线速度Vs提高到50m／s时，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削性能得到了显著提高，其磨削比为白刚玉砂轮的300倍左右。试验结果说明，陶瓷结合剂CBN砂轮在高速磨削条件下，砂轮磨损率低，而且具有较高的磨削能力和效率。     

缓进深切磨削颗粒增强钛基复合材料磨削力的研究

磨削力是磨削过程中的重要参数,同加工效果之间关系密切。使用不同磨料的陶瓷结合剂砂轮进行缓进深切颗粒增强钛基复合材料的磨削试验,研究磨削力与磨削参数和磨料种类的关系。结果表明:普通刚玉砂轮的磨削力是微晶刚玉砂轮磨削力的3~4倍,被加工材料表面更容易产生缺陷。因此,在缓进深切磨削工艺条件下,微晶刚玉砂轮更适合钛基复合材料的磨削。      

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

陶瓷-金属结合剂CBN结块的研制及其性能研究

目前钢轨打磨使用的主要是树脂砂轮,具有材料去除率低、磨削温度高等问题。因此,利用钎焊超硬磨料技术研制新型陶瓷-金属结合剂CBN磨具,并对比陶瓷-金属CBN结块和树脂锆刚玉结块在相同条件下的磨削性能,如材料去除率、磨屑分布和磨削温度等。试验结果表明:相比于树脂锆刚玉结块,陶瓷-金属结合剂CBN结块的材料去除率可提高124%,磨削温度峰值可降低15～50 ℃。      

陶瓷CBN砂轮的研究进展

陶瓷CBN砂轮在成形加工和精密加工等领域广泛应用，对其进行研究在提高工件加工质量和加工效率方面具有重要意义。分别从CBN磨粒、改性剂的添加、陶瓷CBN砂轮的制备和磨削性能方面，综述近些年陶瓷CBN砂轮的研究进展，并对其未来发展前景进行展望。在CBN磨粒方面，论述了CBN单晶的合成，介绍了CBN磨粒表面处理和加入强磁场时的处理方式；对于改性剂，分别论述了成孔剂、氧化物、金属物质、纳米材料的添加对陶瓷CBN砂轮性能的改善；在陶瓷CBN砂轮制备方面，介绍了其成形和烧结的方法。此外，还介绍了陶瓷CBN砂轮在钢类材料、镍基合金、钛合金等难加工材料上的磨削加工应用，并提出影响其磨削性能的因素。     

不同CBN砂轮高速加工PTMCs的磨削性能对比

为分析CBN砂轮高速磨削颗粒增强钛基复合材料(particulate reinforced titanium matrix composites,PTMCs)的磨削性能,采用3种CBN砂轮开展PTMCs的高速磨削试验,对比研究其磨削力、温度、表面粗糙度及表面形貌。结果表明:相对陶瓷砂轮,钎焊砂轮的法向磨削力减小16.2%～40.4%、切向力减小25.2%～44.4%,磨削温度降低了26.0%～74.3%;相对电镀砂轮,钎焊砂轮的法向磨削力减小7.1%～31.1%、切向力减小23.3%～31.1%,磨削温度降低了14.5%～58.9%;钎焊砂轮在加工中表现出了最低的磨削力和温度,获得了最低的表面粗糙度和最好的表面质量,表面粗糙度可以达到0.60～0.77 μm。因此,在高速磨削PTMCs时,钎焊砂轮更具优势。      

陶瓷结合剂CBN砂轮在凸轮轴加工中的应用

本文介绍了陶瓷结合剂立方氮化硼(CBN)砂轮的优越的磨削性能,总结了应用经验.采用郑州磨料磨具磨削研究所研制的陶瓷结合剂CBN砂轮在我厂进口的Landis数控高速磨床上进行了磨削冷激铸铁凸轮轴应用性试验.试验结果表明,加工工件粗糙度、砂轮的耐用度和寿命均达到进口CBN砂轮的水平.     

CBN砂轮磨削薄壁球轴承内圈滚道的试验研究

提出了用立方氮化硼(CBN)砂轮代替传统的微晶刚玉砂轮磨削薄壁球轴承内圈滚道的方法,探讨了不同工艺参数对工件表面粗糙度和圆度精度的影响.试验结果表明,当CBN砂轮粒度变细时,可以明显改善磨削表面粗糙度,而对工件圆度值的影响较小;随着进给量增大,加工表面粗糙度值和滚道圆度误差值均增大;随着磨削速比降低加工表面粗糙度值增大.得出了最佳工艺参数为:磨削速比值ν工/ν砂=1/24,磨削进给量0.6 mm/min,砂轮粒度80#;其加工效果为:滚道圆度值由4μm稳定降低至2.5μm范围内,表面粗糙度由Ra 0.42 μm降低至Ra 0.28μm,尺寸一致性提高37%,无烧伤现象;生产率比微晶刚玉磨削提高40倍以上,砂轮耐用度提高50倍以上.     

磨喷油嘴陶瓷结合剂CBN砂轮的研制及应用

本文对磨喷油嘴陶瓷结合剂CBN砂轮的制备及应用进行了研究,制定了适宜的陶瓷结合剂CBN砂轮的制备条件。所研制的陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能好,生产效率高,使用寿命长,加工工件质量高,能很好地满足喷油嘴的加工要求,且性能价格比优于普通砂轮和进口陶瓷结合剂CBN砂轮。     

单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L钢的试验研究

采用单层钎焊CBN砂轮开展了切入式磨削CSS-42L钢的试验,测试了磨削过程中的磨削力和磨削温度,研究了磨削用量(切深和工件进给速度)对磨削力、工件表面温度和磨削比能的影响规律,并和白刚玉砂轮进行了对比。研究结果表明:磨削深度对磨削力和磨削温度的影响最为明显,而工件速度的影响不明显;相同情况下,采用单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L时的磨削力、温度、比能都低于白刚玉砂轮,亦即在切入式磨削CSS-42L钢时,单层钎焊CBN砂轮的磨削加工性能优于白刚玉砂轮。     

低温陶瓷结合剂CBN平面磨砂轮的制备工艺研究

本文系统地研究了用低温陶瓷结合剂制作CBN平面磨砂轮的工艺过程,确定了合适的工艺参数。结果表明:选用烧制温度范围较宽(660～800℃)的低温陶瓷结合剂,可以通过调节烧结温度调整砂轮的硬度和强度,缓慢的升温和降温速度是抑制砂轮产生裂纹的有效方法;加入造孔剂既能得到满足客户需要的孔隙率,又能保证其抗折强度不低于30MPa。砂轮强度随气孔率增加而快速降低,当气孔率为18.02%时,其抗折强度为67.33MPa;当气孔率增加到37.60%时,其抗折强度降为33.09MPa;当气孔率进一步增加到47.85%时,其抗折强度下降到20.44MPa。通过合理选用工艺参数,所制备的陶瓷结合剂CBN平面磨砂轮,具有磨削效果好,生产效率高,寿命长及性价比高的综合特性。     

立方氮化硼砂轮的研究与发展

介绍了国内外立方氮化硼（CBN）砂轮的性能和金属结合剂（含电镀和钎焊结合剂）、树脂结合剂和陶瓷结合剂CBN砂轮的特点,论述了CBN砂轮中磨料的处理及气孔组织的调控技术。阐述了目前国内在CBN砂轮制造水平方面与国外存在的差距,提出CBN砂轮的未来制造应向着超高速、绿色制造等方向发展。      

Investigation on minimum quantity lubricant-MQL grinding of 100Cr6 hardened steel using different abrasive and coolant–lubricant types

Large quantities of coolant–lubricants are still widely used in the metal working industry, generating high consumption and discard costs and impacting the environment. Alternatives to current practices are getting more serious consideration in response to environmental and operational cost pressures. In the grinding process, promising alternatives to conventional dry and fluid coolant applications are minimum quantity lubrication (MQL) or near dry grinding process. Despite several researches, there have been a few investigations about the influence of different types of coolant–lubricants and grinding wheels on the process results. The current study aims to show the effects of the above parameters on grinding performance such as grinding forces and surface quality. The tests have been performed in presence of fluid, air jet and eleven types of coolant–lubricants, as well as, in dry condition. The grinding wheels employed in this study were vitrified bond corundum, resin bond corundum and vitrified bond SG wheels. The results indicate that SG wheels and MQL oils have potential for the development of the MQL process in comparison to vitrified and resin bond corundums and water miscible oils. Also, the lowest thermal damages, material side flow on the ground surface and wheel loading were generated by using the SG grinding wheel in MQL grinding process.     

钢轨材料高速进给干磨砂轮性能研究

钢轨修磨是修复钢轨损伤的主要方式。相比于普通磨削,钢轨修磨对砂轮的磨削加工性能提出了特殊的要求。依据钢轨铣磨车作业工况,设定磨削参数,对不同砂轮进行试验研究,优选符合作业要求的砂轮。试验结果表明:树脂结合剂混合刚玉磨料砂轮耐磨性较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂白刚玉大气孔砂轮的磨削效率和耐磨性综合性能较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂微晶刚玉砂轮的自锐性好,干磨削效率高,但耐用度极低。      

Process Requirements for Cost-Effective Precision Grinding

Costs in precision cylindrical grinding are compared for different abrasives, machines and grinding conditions. The analysis is for repeated batch production. Account is taken of machine cost and abrasive cost. Cost comparisons were based on extensive trials to assess re-dress life against workpiece quality requirements. Experiments show that different workpiece materials require different strategies to reduce costs. Easy-to-grind AISI 52100 and difficult-to-grind Inconel 718 materials were ground at conventional speeds and at high speeds. It is shown that wheel speed affects production rate through acceptable values of re-dress life, removal rate and dwell time. Advantages were gained using vitrified CBN at conventional speed and at high speed. For both materials, vitrified CBN wheels used at high speed, gave better quality at lower cost than conventional abrasives. Wheel costs became negligible and labour costs greatly reduced. Re-dress life trials, usually neglected, are shown to be essential to reduce costs and maintain quality [1].     

陶瓷高速砂轮结合剂中不同成份对砂轮强度影响的探讨

针对我国陶瓷高速砂轮特别是粗粒度高速砂轮回转强度不稳定的问题，本文主要对粘土—钾长石—硼玻璃、粘土—钾／钠长石—硼玻璃、粘土—钾长石—钙玻璃、粘土—钾长石—锂辉石等系统的结合剂进行研究。在现行的同一工艺条件下，用白刚玉WA46#磨料90％、陶瓷结合剂10％制备成磨具进行陶瓷结合剂的性能比较，对结合剂中不同成份对砂轮强度的影响进行了探讨，以找到一种既能满足现行生产工艺，又能提高粗粒度陶瓷高速砂轮回转强度的陶瓷结合剂。研究结果表明：在常用的粘土一钾长石～硼玻璃系统中引入钠长石，当钠长石达到适当比例(2l％)，所制备的结合剂生产的陶瓷砂轮回转强度提高，且与现行生产工艺匹配，工艺性能稳定，有望成为改进陶瓷结合剂的一种新的途径。     

cBN砂轮在低速磨削中的应用

cBN砂轮在高速设备上使用非常广泛,但在老式低速磨床上采用cBN砂轮的非常少。我们在这方面做了大胆的尝试,就是在老式磨床上不做任何改进,直接更换相同直径的陶瓷cBN砂轮,通过更换皮带轮改变传动比,把砂轮速度从51.4 m/s提升到64.8 m/s,增大冷却液流量、压力,确定冷却液冲刷位置,改变切削的进给量,使cBN砂轮的一个修整频次内寿命大幅提升。最后证明陶瓷cBN砂轮在低速磨床中一样可以替代刚玉砂轮,并且不需要大的改造投资,可以获得非常好的综合经济效益。     

多孔CBN/Cu-Sn-Zn堆积磨料在钢轨打磨砂轮中的应用

为提高钢轨打磨砂轮的磨削效率和使用寿命,制备一种表面多孔但内部紧实的CBN/Cu-Sn-Zn堆积磨料。讨论Cu-Sn-Zn结合剂的性能、孔隙结构对CBN堆积磨料的影响以及堆积磨料对砂轮结构强度的影响,并通过钢轨被动打磨试验,对堆积磨料添加前后砂轮的磨削效果进行评价。试验结果表明:最佳的多孔CBN堆积磨料试样弯曲强度为78.5?MPa,抗冲击强度为5.5?kJ/m2,表面孔隙率在30%～40%。磨料的复合使用可以有效地结合CBN高硬度与锆刚玉良好的冲击韧性的特点,添加体积分数为20%的堆积磨料提高钢轨打磨砂轮的打磨效率及打磨质量。