陶瓷CBN砂輪

CBN的硬度高于普通磨料。高硬度意味著切削能力更強(qiáng)、更鋒利；CBN有高的耐磨性，意味著它比普通磨料更難磨損；保持磨粒形狀的能力是CBN作為高性能磨料的主要特性之一；CBN的抗壓強(qiáng)度很高，這意味著在惡劣的條件下使用時(shí)它能保持顆粒完整而不易破碎;CBN有很好的導(dǎo)熱性，在磨削時(shí)可實(shí)現(xiàn)冷切削。

1、高硬度、高韌性立方氮化硼（CBN）是人類合成的硬度僅次于金剛石的超硬材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通剛玉與碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更鋒利

2、耐高溫、熱穩(wěn)定性好。立方氮化硼可以承受1250-1350攝氏度的高溫，比金剛石的耐熱性800攝氏度還要高；在研磨和切削鐵質(zhì)材料時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)粘屑現(xiàn)象，在磨削淬火鋼、高釩高速鋼、鋁高速鋼等對(duì)磨削溫度較為敏感的金屬材料是最理想的砂輪。

3、化學(xué)惰性強(qiáng)。立方氮化硼不易和鐵族元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所以對(duì)于各種高速鋼、工具鋼、模具鋼、高合金淬硬鋼、鉻鋼、鎳合金、粉末冶金鋼和高溫合金等溫度高、硬度高、熱傳導(dǎo)率低的材料的磨削非常適宜。

4、導(dǎo)熱性好。CBN熱導(dǎo)率可達(dá)剛玉砂輪的幾十倍到百倍，因而能將磨削熱迅速導(dǎo)出，減少工件熱變形。對(duì)熱傳導(dǎo)率低的材料磨削非常適宜。各種噴涂（焊）材料：鎳基、鐵基等；耐磨鑄鐵類材料：釩—鈦鑄鐵、高磷鑄鐵、冷硬鑄鐵等；鈦合金類：如TC4等。

5、磨削性能好、加工表面質(zhì)量好。由于立方氮化硼磨具能夠長(zhǎng)期保持磨粒微刃的鋒利性，會(huì)使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都達(dá)到較為理想的效果，因此可使工件的耐用度提高10%-30%。所以即使批量加工的工件，也會(huì)始終獲得較高的形狀、精度及一致性。CBN砂輪磨削能獲得高的尺寸精度和低的表面粗糙度，加工表面不易產(chǎn)生裂紋和燒傷，殘余應(yīng)力小。加工表面質(zhì)量得到提高，一般無(wú)裂紋，不易燒傷，并可獲得殘余壓應(yīng)力，顯著提高工件疲勞強(qiáng)度，通常，被磨工件的耐用度能提高30—50%。

6、耐磨性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)。CBN砂輪磨削比可達(dá)3500—5500，比普通剛玉砂輪高百倍，比金剛石砂輪高3—5倍。

7、環(huán)保無(wú)污染、節(jié)能降耗。無(wú)太多的粉末灰塵。

8、工作效率高、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。磨削鋒利、磨削力小、CBN砂輪修整周期長(zhǎng)、修整量較少、更換時(shí)間長(zhǎng)；使用周期長(zhǎng)，磨削比高，可獲得較佳的經(jīng)濟(jì)性，使用中形狀保持性好，無(wú)需經(jīng)常更換砂輪和修整砂輪，節(jié)約工時(shí)，改善勞動(dòng)條件，有利于加工操作。

立方氮化硼不適合磨削硬質(zhì)合金和非金屬硬材料。在磨削高溫下，CBN遇堿性水溶液會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，CBN砂輪在300℃堿性溶液中會(huì)分解，在沸水中能微量分解，結(jié)果將使磨粒晶形遭到破壞，所以磨削時(shí)，只能選用油性冷卻液，而不能用水基冷卻液。

1、對(duì)軟鋼的磨削是首選。很多的經(jīng)驗(yàn)對(duì)進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)各種不銹鋼與其它軟鋼的磨削達(dá)到非常理想的效果，并且效率提高100%左右，經(jīng)濟(jì)效益提高200%。

2、在自動(dòng)機(jī)床上大批量生產(chǎn)的工件（微型軸承、空壓機(jī)、曲軸、凸輪軸、高精度螺紋、儀表等）的精磨和終磨。

3、要求砂輪具有良好的棱角保持性的復(fù)雜型面工件（插齒刀、拉刀、高精度齒輪、靠模、沖頭等）的磨削。

4、大型精密工件（機(jī)床導(dǎo)軌、高精度絲杠等）的精磨和終磨。這些工件使用普通磨料往往由于磨削溫度高而容易引起較大變形，最佳首選是興大CBN砂輪。

5、對(duì)由耐熱鋼和高硬度（HRC55以上）的合金鋼制成的精密零件的精磨和終磨。這些零件用普通磨具時(shí)因磨具消耗或磨鈍過(guò)快而不能獲得很高的精度。

6、對(duì)特殊鋼材如含鎢、含鎢鉬高速鋼，釩合金鋼、鈷合金鋼、特種高速鋼刀具刃磨，難加工耐熱鋼工件的超精加工，以及其他鋼淬火工具的珩磨。

7、含鎢、含鎢鉬和其它高速鋼，特別是釩合金鋼、鈷合金鋼等特種高速鋼刀具的刃磨和精密。

8、由耐熱、不銹鋼和高硬度（HRC55以上）的合金結(jié)構(gòu)鋼制成的精密零件的精磨和終磨。這些零件用普通磨具磨削消耗過(guò)大或磨鈍過(guò)快而不能獲得高的精度。

9、在自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床上大批量生產(chǎn)的工件如儀表和微型軸承零部件。

10、對(duì)鈦合金磨削CBN是最佳的磨削砂輪選擇。

國(guó)內(nèi)對(duì)超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的研究尚處于起步階段，其磨削特性與加工機(jī)理的研究幾乎是空白。本項(xiàng)目基于申請(qǐng)者已經(jīng)取得的超高速磨削與電鍍CBN砂輪研究成果，進(jìn)行集表面創(chuàng)成、工件表面創(chuàng)成、砂輪磨損與修整為一體的陶瓷CBN砂輪超高速磨削計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)研究；通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)，研究超高速陶瓷CBN砂輪磨削加工的材料去除機(jī)理和加工特性，獲取合理的磨削加工工藝參數(shù)；研究超高速陶瓷CBN砂輪的磨損機(jī)制、砂輪磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及修整參數(shù)的優(yōu)化；確定超高速陶瓷CBN砂輪實(shí)現(xiàn)脆性材料（陶瓷、硅片等）“延性域”加工的材料去除機(jī)制轉(zhuǎn)變的臨界條件，并建立典型材料工件表面質(zhì)量的研究和評(píng)價(jià)體系；在理論研究的基礎(chǔ)上開發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的高性能超高速陶瓷CBN砂輪。針對(duì)超高速陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪關(guān)鍵技術(shù)，將傳統(tǒng)的砂輪制備工藝與納米復(fù)合材料技術(shù)相結(jié)合，制備出了具有優(yōu)越性能的超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪。同時(shí)綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)、超高速磨削加工等一系列先進(jìn)技術(shù)，在理論分析基礎(chǔ)上，通過(guò)仿真優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，揭示了超高速陶瓷CBN砂輪的磨削加工機(jī)理與特性，探究了陶瓷CBN砂輪延性域磨削特性，研究了超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的磨損狀態(tài)與特性，同時(shí)為超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的制備及應(yīng)用提供了理論與技術(shù)支持。本項(xiàng)目的研究將會(huì)推進(jìn)我國(guó)超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的發(fā)展，縮小與國(guó)外同行的差距，打破技術(shù)壟斷，為我國(guó)難加工材料特別是超硬材料及脆性材料的加工提供技術(shù)參考。 2100433B

國(guó)內(nèi)對(duì)超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的研究尚處于起步階段，其磨削特性與加工機(jī)理的研究幾乎是空白。本項(xiàng)目基于申請(qǐng)者已經(jīng)取得的超高速磨削與電鍍CBN砂輪研究成果，進(jìn)行集表面創(chuàng)成、工件表面創(chuàng)成、砂輪磨損與修整為一體的陶瓷CBN砂輪超高速磨削計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)研究；通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)，研究超高速陶瓷CBN砂輪磨削加工的材料去除機(jī)理和加工特性，獲取合理的磨削加工工藝參數(shù)；研究超高速陶瓷CBN砂輪的磨損機(jī)制、砂輪磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及修整參數(shù)的優(yōu)化；確定超高速陶瓷CBN砂輪實(shí)現(xiàn)脆性材料（陶瓷、硅片等）延性域加工的材料去除機(jī)制轉(zhuǎn)變的臨界條件，并建立典型材料工件表面質(zhì)量的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)體系；在理論研究的基礎(chǔ)上開發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的高性能超高速陶瓷CBN砂輪。本項(xiàng)目的研究將會(huì)推進(jìn)我國(guó)超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的發(fā)展，縮小與國(guó)外同行的差距，打破技術(shù)壟斷，為我國(guó)難加工材料特別是超硬材料及脆性材料的加工提供技術(shù)參考。