摘要：本文通過簡單介紹CNB砂輪在磨削加工中的實際應用, 表明其在大批量，質量穩定的生產中所帶來的經濟效益, 說明用其先進的生產技術，能降低磨削成本，希望能為讀者提供參考借鑒作用。
　　
　　作者:KREBS & RIEDEL Schleifscheibenfabrik GmbH & Co KG 中國總代理 雷偉堅先生
　　
　　1 引言
　　
　　磨削加工是人類最古老加工手段之一，隨著工業的發展，特別是硬金屬的加工，它是不可缺少的加工手段。在上世紀八十年代，發達的西方國家CN機床和機床加工中心高速發展，高速主軸和硬質刀具的應用，磨床加工與其相比也就顯得加工成本昂貴了。但是隨著磨削技術的發展，磨具也進一步得到改進。通過創新可供使用的磨料質量、改進組織結構以及采用新結合劑系統使磨具從根本上提高生產效率。超硬材料CBN發明，作為磨料用于砂輪的制造，不但能有效率的加工較硬的鋼材(HRc 45-65)，并使砂輪的耐用度成倍的提高。特別是以德國Krebs & Riedel公司（珂萡石•雷德樂）為代表的，在上世紀八十年代中期，研發出的陶瓷結合劑的CBN砂輪，尤其是在修正修銳上的技術突破，可以說它是磨削模具的一次革命。陶瓷結合劑的CBN砂輪的研發成功，反過來對生產磨床的廠家提出了技術參數，生產適應CBN砂輪性質的磨床。這樣磨床生產廠商和砂輪生產廠商共同開發的數控多軸磨床，大大的提高了加工生產效率和降低了生產成本，使這古老加工工藝又發揮了新的光彩。
　　
　　2 CBN砂輪的分類
　　
　　CBN磨料制作的砂輪，根據不同的加工工藝和所用不同成分的結合劑可分以下四種。它們的性質和用途（指的機械加工用途）也有所不同。
　　
　　（1）電鍍CBN/金剛石砂輪
　　
　　砂輪的生產工藝簡單，生產成本低。成型簡單但是只有一層鍍層，不能修正，在加工過程中，較難知道，何時磨層受損。適用于小批量的機械加工和幾何圖形復雜成型磨加工用和作為修正滾輪用。
　　
　　（2）燒結式CBN/金剛石砂輪
　　
　　硬度大和密度高，加工成高精度的修正滾輪，成本高。主要用于作砂輪的修正滾輪和大批量的超硬材料的加工。
　　
　　（3）樹脂CBN/金剛石砂輪
　　
　　砂輪的生產工藝簡單，生產成本低。成型簡單但是不好修正整型。用于多型狀小批量的加工。如工具磨和刀具的加工，和玻璃的加工。
　　
　　(4)陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪
　　
　　加工工藝和結合劑的配方被少數外國廠家掌握，如剛進入中國市場的德國Krebs & Riedel公司，世界最大的磨料模具集團圣戈班手下的WINTER公司，奧地利的TYROLIT公司，德國的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR。國產的陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪近期也有所突破。陶瓷結合劑的CBN/金剛石砂輪具有磨削力強，高速加工不燒傷工件，可修正和并且耐用等優點，是目前最理想的高速，高效和高精度的磨削工具。用以下工作的實例作為范例，與同行同事共同討論砂輪的應用。
　　3 應用實例
　　
　　采用CBN砂輪磨削轎車凸輪軸 在Hauser磨床上進行坐標磨削 采用CBN砂輪進行強力切槽磨削
　　
　　任務：給定的調節參數下提高
　　
　　耐用度
　　
　　描述：用戶在使用比較中指出
　　
　　CBN砂輪耐用時間太短。
　　
　　技術數據：
　　
　　工件： R4柴油發動機轎車凸輪軸，材質為灰鑄鐵，加工余量約0.25mm
　　
　　磨床：Fortuna FNH2 D350
　　
　　冷卻液： 礦物油組分乳濁液
　　
　　砂輪：KREBS&RIEDEL
　　
　　CBN砂輪兩件一組，
　　
　　250×19×127mm
　　
　　特性：4B 126/9 X13VP6340-150
　　
　　修整器：金剛石輥
　　
　　參數：
　　
　　砂輪速度Vc：60m/s
　　
　　最大橫向進給ae：0.05mm
　　
　　最大相應單位時間切削量Qw’：10mm3/mm*s
　　
　　循環次數ia：13＋1周期
　　
　　接觸時間/凸輪tkn：15s
　　
　　結論：
　　
　　? 修整間隔為加工300個軸
　　
　　表面粗糙度均衡的保持在3.5－4.5µm之間
　　
　　耐用度比競爭產品高3倍
　　
　　接到長期訂購合同單 任務：提高每單位時間切削加工量
　　
　　描述： 在較小的切削壓力下，來提高金屬磨削量。
　　
　　技術數據：
　　
　　工件： 切削罩128x100x49mm
　　
　　磨床：Hauser S35 CNC
　　
　　冷卻液： 噴槍切割油
　　
　　砂輪：KREBS&RIEDEL
　　
　　形式1A8W 硬質合金把柄10x10x6mm
　　
　　特性：4B 151X26V8118-150
　　修整器：旋轉葉片式修整器MK0
　　
　　參數：
　　
　　砂輪速度vc：30m/s
　　
　　進給速度 Vw：120mm/min
　　
　　橫向進給ae：0.1mm
　　
　　結論：
　　
　　節省時間20％, 工件質量保持不變，
　　
　　任務：給定的調節參數下優化砂輪
　　
　　磨損性能
　　
　　描述： 目前與所有競爭產品進行比較試驗。耐用度為每套砂輪組加工約17000個零件。
　　
　　技術數據：
　　
　　工件： HSS1.3343, 64Hrc開槽 削，圓形零件加工4個槽每個90º槽：b=8.75mm；t=6.5mm；l=28mm以分度頭夾緊。
　　
　　磨床：Blohm Profimat
　　
　　CNC-專用磨床
　　
　　冷卻液： 礦物油組分濃縮乳濁液；通過優化的冷卻液噴嘴供給（pe 10bar，Q200 l/min）
　　
　　砂輪：KREBS&RIEDEL
　　
　　CBN砂輪兩件一組，
　　
　　形式14A1 400x15x127mm
　　
　　X=5mm，U=8.75mm
　　
　　特性：4B 126/3X22VP7336-125
　　
　　修整器：電鍍涂層金剛石型輥，半徑5mm
　　
　　參數：
　　
　　砂輪速度vc：80m/s
　　
　　進給速度 Vw：200mm/min
　　
　　橫向進給ae：6.5mm
　　
　　最大相應單位時間切削量Qw’：22mm3/mm*s
　　
　　結論：
　　
　　提高耐用度>100％
　　
　　用戶評價最好的砂輪
　　
　　接到長期訂購合同單
　　
　　由此看見，對于耗材產品一定要用性價比而不能只看價格。作為大批量，質量穩定的生產，不可忽略的參數――時間：即效率的提高和廢品率降低，所帶來的經濟效益。由此說明其磨削生產的成本低。
　　
　　4 結論
　　修整器：旋轉葉片式修整器MK0
　　
　　參數：
　　
　　砂輪速度vc：30m/s
　　
　　進給速度 Vw：120mm/min
　　
　　橫向進給ae：0.1mm
　　
　　結論：
　　
　　節省時間20％, 工件質量保持不變，
　　
　　任務：給定的調節參數下優化砂輪
　　
　　磨損性能
　　
　　描述： 目前與所有競爭產品進行比較試驗。耐用度為每套砂輪組加工約17000個零件。
　　
　　技術數據：
　　
　　工件： HSS1.3343, 64Hrc開槽 削，圓形零件加工4個槽每個90º槽：b=8.75mm；t=6.5mm；l=28mm以分度頭夾緊。
　　
　　磨床：Blohm Profimat
　　
　　CNC-專用磨床
　　
　　冷卻液： 礦物油組分濃縮乳濁液；通過優化的冷卻液噴嘴供給（pe 10bar，Q200 l/min）
　　
　　砂輪：KREBS&RIEDEL
　　
　　CBN砂輪兩件一組，
　　
　　形式14A1 400x15x127mm
　　
　　X=5mm，U=8.75mm
　　
　　特性：4B 126/3X22VP7336-125
　　
　　修整器：電鍍涂層金剛石型輥，半徑5mm
　　
　　參數：
　　
　　砂輪速度vc：80m/s
　　
　　進給速度 Vw：200mm/min
　　
　　橫向進給ae：6.5mm
　　
　　最大相應單位時間切削量Qw’：22mm3/mm*s
　　
　　結論：
　　
　　提高耐用度>100％
　　
　　用戶評價最好的砂輪
　　
　　接到長期訂購合同單
　　
　　由此看見，對于耗材產品一定要用性價比而不能只看價格。作為大批量，質量穩定的生產，不可忽略的參數――時間：即效率的提高和廢品率降低，所帶來的經濟效益。由此說明其磨削生產的成本低。
　　
　　4 結論
　　在發達的工業國家，對于大批量，高精度的磨削加工，其加工件硬度HRc大于45，基本上都用陶瓷CBN砂輪磨削。它被廣泛的用在汽車的主要零件上如凸輪軸，曲軸，變速箱的齒輪軸和齒輪，軸承和剎車片。用在機床的精密加工件如導軌，絲杠和電機軸的磨削。印刷機零件的磨削，使其精度達到尺寸的0,3-0,5微米。CBN陶瓷砂輪用于軋鋼輥輪的磨削加工和在航空，航天和軍工等領域的應用就不一一點說了，如果要探討這方面的應用經練，請來電子郵件: lei.weijian@krebs-riedel.com。
　　
　　由于CBN陶瓷砂輪的生產周期較長，所以用者一定要有計劃定購。好的生產廠商是根據用戶的生產工藝和工件的技術參數來配制砂輪。