在制造和选择磨具时主要考虑四个方面的因素影响.
磨削时,磨料是磨具中的主体,它的性能好坏直接影响着磨削的效果。不同牌号、不同粒度的CBN磨料,因制造工艺的不同,其晶体形态、颗粒形状也各不相同,它们各自具有不同的强度、热稳定性、耐化学侵蚀性和破碎特性。应根据工艺和使用要求选择磨料牌号和粒度。
不同结合剂的磨具具有不同的特性和使用范围,在CBN磨具的四种结合剂中,以陶瓷结合剂的CBN磨具发展最快。因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。
砂轮浓度的高低表示了在磨削时砂轮工作面上参与磨削的磨粒数的多少。高浓度可带来高的磨削比。提高浓度还可降低工件表面粗糙度,但同时会增加磨削力和产生更高的磨削热。
磨具的硬度等级表示了结合剂对磨料把持力的大小,它是制造商工艺控制的重要指标,也是用户选择磨具性能的主要参数。要根据不同的磨削要求选择不同的磨具硬度。
磨床是磨削体系的中心,磨床的性能对磨削效果有最重要的影响,对CBN磨削来说尤其如此。
提高砂轮线速度,可明显提高磨削效率、磨削比和工件表面质量。尽可能使用高的速度是提高CBN磨削的技术性和经济性的重要前提。但高速磨削必须考虑相关技术的同步提高。
高速磨削和CBN砂轮磨削的特点,要求机床主轴和整体要具有高的刚性和良好的抗振性。从而保证磨削工件的精度和表面质量,这是CBN高速磨削技术中对磨床的基本要求。不具备这样的条件,在使用CBN砂轮时,要想获得更高的金属去除量,工件的几何精度和表面质量就会变差。因此,效率、砂轮寿命和磨削质量要综合评估,定夺取舍。
达到微米级以下的高的进给和重复定位精度是现代超精密磨削及超硬工具磨削时机床制造必须具备的基本技术。
现代数控和机电一体化技术为机床的无人化操作提供了技术支撑,保证了CBN磨削的高速、高效、高精度、长寿命和低成本。
使用金刚石滚轮修整,不仅可提高修整效率,更重要的是可获得较好的砂轮形貌。使用其它修整工具,很难完成对高硬度砂轮表面的修整。修整装置的进给精度、进给量及修正速度影响磨削质量、效率及砂轮使用寿命。
磨削中,90%以上的能量转化为热能,这些热必须被冷却液最大限度地吸收并带走,否则工件就会产生烧伤缺陷。正确选择冷却液种类和冷却工艺参数(如压力,流量等),并关注磨削中冷却状态的变化,往往会收到事半功倍的效果。
磨削工艺参数是系统的软件和灵魂,它包含了磨具、工件、滚轮的转速和进给速度,主轴功率、磨削各工步的磨除量和时间,冷却液压力、流量等,充分优化上述各个参数可使磨削效率、磨削质量和磨削成本在更高的水平上达到平衡。
工件材料的化学、物理性质及尺寸精度,形位公差,表面质量等要求是我们制定磨具制造参数、磨削参数、修整、冷却工艺所依据的最重要因素,两方面诸因素影响既相互制约又相辅相成。