电镀CBN砂轮在转子槽磨削中的应用.doc

电镀CBN砂轮在转子槽磨削中的应用作者:信息来源:杨成贞柯义康许张谢凤林王军概述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,(+)mm,,,。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。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。3电镀CBN砂轮的制作图2所示为砂轮示意图。图2砂轮工作示意图电镀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1)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。,且转速范围可以改变。。。2)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,减轻工的劳动强度,提高生产效率,选用高精度万能分度头较为理