金刚石 CBN砂轮

选择合适的砂轮

不同的砂轮应用于不同的工件材料和加工要求。即使磨削相同的工件材料，不同品牌砂轮的磨削比也可能相差2~5倍，所以要选择合适的砂轮。

金刚石砂轮是磨削硬合金、光学玻璃、陶瓷、宝石、石材等高硬度脆性非金属材料的最佳磨具。但因为金刚石是700块℃~800℃容易碳化，不适合磨钢。CBN硬度略低于金刚石，但具有良好的热稳定性3000℃~1400℃高温)，与金刚石不同，它会在高温下分解，即氧化和石墨化，铁元素化学惰性大，导热率高(是刚玉的46倍)，砂轮使用寿命长(可达刚玉砂轮的几十倍到几百倍以上)，是替代刚玉砂轮磨削钢、高速工具钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢、钛合金等高硬度韧性金属材料的最佳磨具。

超硬磨砂轮的粘合剂包括树脂、金属、陶瓷、电镀和钎焊。树脂粘合剂砂轮主要用于刃磨刀量具、磨孔、外圆磨、平面磨；金属粘合剂砂轮用于切割磨削、光学曲线磨床成型磨削、刃磨单刃工具、磨削小钻头螺旋槽，也适用于电解磨削；陶瓷粘合剂砂轮磨削效率高，形状保持性好，耐久性高，易于修复，砂轮使用寿命长，由于陶瓷粘合剂本身具有良好的化学稳定性、耐热、耐油、耐酸碱侵蚀，可适应各种磨削液，磨削成本低，已成为高效、高精度磨削的首选；电镀砂轮适用于高速精细磨削和成型磨削，也适用于高效磨削（湿磨）和坐标磨床；钎焊砂轮适用于超高速磨削。

必须指出的是，由于制造工艺不同，不同品牌的磨料具有不同的晶体形状和颗粒形状，并具有不同的强度、热稳定性和破碎特性。应根据粘合剂的类型、研磨工件的材料和研磨方法选择不同的研磨材料。如果陶瓷粘合剂砂轮用于高效、高精度的研磨，则可以选择高强度锋利的颗粒形状。

超硬磨生产表面有镀金属服装（金属涂层可以增强韧性，减缓热冲击，在磨粒与粘结剂之间结合桥梁，提高砂轮使用性能）和非镀金属服装，应根据粘结剂类型、工件材料、干磨、湿磨等不同条件进行选择。铜衣通常用于干磨，如RVD-Cu、CBN-Cu；湿磨选择镍衣，如RVD-Ni、CBN-Ni。目前，镀金属已从镍、铜发展为钛、钨合金、非金属陶瓷等，从单一涂层发展为复合涂层，从磨粒涂层发展为微粉涂层。

硬磨粒砂轮的浓度不能太低，高浓度会带来高磨比，200%浓度超硬磨料砂轮实际上是一种以超硬磨料为辅料的普通砂轮，一般不推荐命名。目前高速高效磨削浓度高，陶瓷粘合剂CBN砂轮浓度高效磨削，陶瓷结合剂CBN砂轮浓度一般为125%以上，如进口配套陶瓷CBN砂轮的浓度一般为175%~200%。

砂轮的硬度等级表示粘合剂对磨料的控制。合理选择砂轮的硬度均匀、稳定性和硬度是保证研磨质量的重要前提。国外超硬磨砂轮一般有3个~可选择7个硬度等级，但我国生产的超硬砂轮不标准硬度等级，GB6409中没有规定相应的标准，质量难以保证，给用户带来不便，需要补充和改进。

正确使用磨削液

超硬磨砂轮磨削时，可采用干磨或湿磨。但湿磨不仅可以延长砂轮的使用寿命，还可以防止工件磨损和烧伤。不同的磨削液会使砂轮的磨削比相差几倍甚至十倍。磨削过程中砂轮的机械磨损、化学侵蚀和热损伤与冷却效果密切相关。但使用CBN砂轮湿磨时应注意，因为CBN在高温下与水蒸气和空气中的氧气发生反应，产生氨和硼酸(BN 3H2O→H3BO3 NH3)这种反应被称为水解，会加速砂轮的磨损。因此，水溶性油或极压添加剂常用于减弱水解。用不同的研磨液湿磨时，CBN砂轮的相对寿命不同，纯油冷却的砂轮寿命最长，水溶性油冷却的砂轮寿命次之，水加防锈添加剂冷却的砂轮寿命最低。

结语

虽然我国人造超硬磨料的生产起步较晚，但发展迅速，1997年我国人造金刚石年产量已达5亿克拉左右，CBN年产量为800万克拉。目前，已初步形成了完整的技术体系，如超硬磨料磨具、专用研磨液、专用维修技术、设备和专用研磨机。目前，中国已经能够生产RVD、CBN以及金属基体陶瓷C等镀金属服装高档磨料制品BN砂轮”、“65m/s陶瓷粘合剂C陶瓷粘合剂BN超硬磨料砂轮的品种规格已形成一系列，超硬磨料砂轮的最大直径可达φ750mm(试制φ11000mm砂轮)，最高使用速度可达80m/s，并在开发125m/s高速砂轮为超硬磨砂轮的推广和使用创造了条件。

可以预见，随着超硬磨砂轮的广泛使用，将促进磨床制造业的变革和发展，高效高性能磨床的发展将进一步促进超硬磨砂轮的使用。