陶瓷CBN砂轮与刚玉砂轮在发动机制造中的应用对比研究

发布时间: 2020-06-09 发布者: 富耐克应用研究中心

陶瓷CBN磨具具有热稳定性好、耐磨性好等优点,不易与铁族元素产生化学反应、适应于加工硬而韧性高的钢件,汽车行业是陶瓷CBN砂轮应用的主要领域,特别是作为发动机的关键零件凸轮轴和曲轴的加工方面,凸轮轴和曲轴的加工质量的好坏直接影响着发动机的动力特性;但由于加工余量大且难磨,对磨削精度的要求很高,加工难度比较大,普通刚玉磨料砂轮的性能很难适应高效加工的要求,普通刚玉的耐用度和使用寿命低,需频繁修整或更换,造成的刚玉磨削废料较大,对环境造成很大程度的污染;CBN的硬度是刚玉的2倍多,CBN砂轮满足高速、高效、高精、低研磨成本、高性能磨具,同时降低了环境污染问题。

进口数控凸轮轴磨床,在相同工件的情况下,陶瓷CBN砂轮的寿命比普通陶瓷刚玉砂轮提高40-50倍,CBN砂轮单片原材料消耗是刚玉砂轮的1/50。采用CBN砂轮比刚玉砂轮生产效率提升30%。

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图1 陶瓷CBN砂轮与刚玉砂轮加工凸轮轴寿命与原材料消耗对比示意图

在曲轴加工方面,陶瓷CBN砂轮与陶瓷结合剂刚玉砂轮加工曲轴主轴的对比中,高速陶瓷CBN砂轮的寿命是普通陶瓷刚玉砂轮的15倍。CBN砂轮单片原材料消耗是刚玉砂轮的1/59,由于陶瓷CBN砂轮耐用度较高,使用CBN砂轮可以极大的减少砂轮的修整次数,使得砂轮在修整过程中产生的污染也降至最低。

与传统刚玉砂轮相比,陶瓷CBN砂轮缩短了生产周期,降低了生产的成本,提高了生产效率。CBN陶瓷结合剂砂轮取代刚玉砂轮是现代磨加工工具的发展方向。

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图2 陶瓷CBN砂轮与刚玉砂轮加工曲轴寿命与原材料消耗对比示意图

CBN是性能优越的超硬材料之一,高硬度、高热稳定性,与C的亲和力小,适宜加工黑色金属,CBN制成的陶瓷砂轮的速度普遍达到120m/s,大余量粗精磨一次完成,由于磨削工件表面呈压应力状态,可使工件使用寿命提高20%,综合磨削成本降低10%以上,CBN砂轮磨具实现了极大的使用价值。陶瓷CBN砂轮具有高效率、高精度、低磨削成本,低环境污染的高性能磨削工具,实现了经济、社会和环境三者之间的协调优化的持续发展。让工业加工变得更高效、更简单,实现了绿色加工的目标。

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