cbn砂轮快速点磨削的关键技术

   点磨削加工时，cbn砂轮与工件轴线并不是始终处于平行状态，而是在水平和垂直两个方向偏转α、β角度，以实现砂轮与工件理论上的“点接触”, 大限度减小砂轮与工件接触面积和避免砂轮端面与工件台肩发生干涉。点磨削以单向磨削为主，通过数控系统来控制这两个方向的角变量数值，以及在X 、Z 方向采用与CNC 车削相类似的两轴联动数控进给，以实现对不同形状表面的点磨加工。X 方向采用高精度静压圆柱导轨技术，以增加阻尼和稳定地实现微米级切人进给。Z方向（纵向）进给采用带有预负载的滚珠丝杠和平面浑形涂层导轨。数控快速点磨削集成了数控车削、CBN 超硬磨料和高速磨削技术，可实现对多种形状表面及多种材料的高性能加工。点磨削加工凸轮轴，快速点磨削的磨削过程不同于一般意义上的高速磨削。

   由于砂轮薄，降低了砂轮重量和不平衡度，并使由砂轮高速旋转在磨削区周围产生的高压空气层对冷却液的阻碍作用下降，同时也减少了高速砂轮的旋转阻力，并且能磨削狭窄及断面尺寸变化较大的型面阎。快速点磨削采用金属结合剂超硬磨料（CBN 或人造金刚石）超薄砂轮，直径一般为300～400mm ，宽度为4 ～6mm ，径向磨料层厚度为5mm 。砂轮架、主轴箱和尾架的调整和安装均采用Junker 公司技术“三点定位安装系统”快速完成，重复定位精度高，砂轮径向跳动精度可控制在0.OO2mm 以内，并可补偿高速离心力作用下的砂轮孔径涨大。如图6 所示，更换尖时间小于2min ，更换砂轮时间小于2Omin 。为控制由于砂轮高速旋转产生的振动，保证加工质量，在砂轮的每次修整和更换后都要进行动平衡。Junker 公司的点磨机床通过安装在主轴端部的电子自动平衡系统自动完成砂轮在线动平衡。

  为获得高磨除率，同时不使砂轮产生过大的离心力而发生破坏，工件也高速旋转，并与砂轮转向相同，通常在1000r / min 以上，高可达12O00r /没in 。因此接触点处的实际磨削速度应是砂轮和工件两者线速度的叠加，可达200m/s 以上，以实现更高应变率下材料的去除。使用高速低粘度磨削油喷注进行冷却，供液压力一般为1～2MPa ，采用如图4 所示的双喷嘴喷注方式。由于高速旋转砂轮将磨削油甩成油雾，加工须在封闭环境中自动进行，并需配有吸排风系统、效率磨屑分离与油气分离装置。砂轮速度可达90－16Om/s 。

　引进快速点磨削技术磨削发动机凸轮轴轴径，采用厚度为5mm 的金属结合剂CBN 砂轮，砂轮修整一次可磨削工件3000 件，每片砂轮可修整20 次[6]与一般磨削方式不同，在磨削外圆时，砂轮磨损主要是在端面沿横向发生，而沿径向磨损很小。实际应用中一般根据砂轮耐用度（加工工件的数量）或磨损状态（砂轮横向磨损宽度是否达到规定值），通过与工件同轴线安装的金刚石滚轮和油石直接在机床上完成在线修整。修整时，主要是将砂轮在宽度方向磨损后剩存且已经钝化的一层磨粒由金刚石滚轮切除，恢复砂轮圆柱表面形状，再用油石修锐。直到砂轮磨粒径向厚度层全部修整去除，砂轮达到使用寿命。

   我国汽车制造企业用快速点磨削技术加工凸轮轴，只需一台机床即可完成凸轮轴轴颈的全部加工，运行成本降低70一80 ，加工精度在H6 级以上，表面粗糙度值低于0.8 ?m [7]。阿特拉斯空压机配件快速点磨削技术的应用效果，快速点磨削的磨削温度低，可实现少、无磨削液加工，能够达到高精度磨削的表面质量和加工精度；由于磨削力小，用尖产生的摩擦力即可带动工件，特别适合刚性较差的细长轴加工，可进行包括工件两端在内的整体加工；快速点磨削砂轮使用寿命相当长，高磨削比可达60000 ，成为半久性工具，每次修整多可加工上万个工件，生产效率比普通磨削提高6 倍，机床利用率高达88一95  , 比传统磨削方法高出3一8  ；快速点磨削砂轮的形状精度保持性好，保证了大批量生产中高的质量稳定性；一次安装后可完成外圆、锥面、曲面、螺纹、台肩和沟槽等所有外形的加工，具有更大的柔性和更高的生产率。还可以实现车磨工序合并。

　我国应在现有条件下，大力加强各种新型高速磨削技术的研究、推广和应用，对提高我国机械制造业的加工水平具有十分重要的意义。

    高速磨削是先进制造的前沿技术，在获得效率，高精度的同时，又能对各种材料和形状进行高表面完整性和低成本加工，因此也正为世界工业发达国家所重视，并已开始进入实用化阶段。高速磨削加工cbn砂轮技术的特点和具体操作  随着超硬磨料磨具的应用和发展，高速大功率机床及数控技术、新型磨削液和砂轮修整等相关技术、以及磨削自动化和智能化等技术的发展，使高速磨削和效率磨削技术在机械制造领域具有更加重要的地位，发展前景广阔。