一、  发展方向

1、          CBN砂轮的研究

  虽然CBN砂轮的使用修整次数比普通砂轮的修整次数少的多，但毕竟还是要修整的。CBN砂轮的修整，是

推广使用的关键。CBN 砂轮的修整与普通砂轮的不同。由于结合剂的性能不同，决定了CBN砂轮的具有不

同的修整方法。按修整方法，可将CBN 砂轮做如下分类：不需要修整的CBN砂轮，如电镀CBN砂轮；需要修

整的砂轮，如陶瓷结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮、金属结合剂砂轮。

  树脂结合剂CBN砂轮与金属结合剂的CBN砂轮有着类似的结构，CBN磨粒是埋在结合剂内部。因之，修整

这两种砂轮，必须为两道工序，既整形和修锐，使得CBN砂轮具有正确的宏观几何形状，并使CBN磨粒旁的

结合剂去除，使CBN磨粒具有切削能力。二个工序有着不同的目的，但又是相互联系的，整修和修锐工序可以分别进行，也可以同时进行。实验研究否定了用单颗粒金刚石作修整工具；同时也否定了用CBN砂轮磨削软钢的修整方法。树脂CBN砂轮休整方法国外认为xxx的方法是：磨料微粉（AL2O3，在50um）与高压空气（空气压力0.4~1.0Mpa）在修整装置内混合后，喷射在砂轮高速旋转的砂轮表面上，把软的结合剂去除，从而使CBN砂轮具有好的性能。西德和日本采用金刚石滚轮对CBN砂轮整形，同时进行液压喷射修锐，修锐介质为磨削液和磨料（AL2O3或SiC），喷射压力为100~200Pa，流量为10001/h。 陶瓷结合剂CBN砂轮，因结合剂性脆且砂轮中存在着孔隙，故修整方法简单，与修整普通砂轮相似。

2、        开发CBN磨料的新产品和发展陶瓷结合剂CBN砂轮

   尽管目前广泛使用树脂结合剂CBN砂轮，但在工业发达的国家则大力发展陶瓷结合剂CBN砂轮，树脂结合剂砂轮比重在下降，这是因为：

（1） CBN砂轮的性能是有砂轮的形貌所决定，而砂轮的形貌取决于砂轮的修整，迄今止，CBN砂轮在生产上没有得到广泛的应用，主要是没有适合生产上使用的修整方法，而陶瓷结合剂CBN砂轮，就可以用普通修整方法，在砂轮轴上实现修整，不必分为修整和修锐工序。使用陶瓷结合剂CBN砂轮，因修整时间短且

操作简单，深受用户欢迎。

（2） 陶瓷结合剂与CBN磨料性能象近，热膨胀系数小，因之与磨料结合牢固，又因刚性好，磨削时让刀

少，使用于高精密低粗糟度磨削，用于内圆磨削，效果更好。

（3） 使用范围进一步扩大，除磨削难磨材料外，还可磨削软的材料（例如，未淬火钢及硬度低于HRC25

的材料）及铸铁。实践证明在磨削普通材料时，同样取得了好的效果。

   1986年就生产出直径600~700mm的陶瓷结合剂砂轮。

3、        CBN砂轮用于高速磨削

  高速磨削是将磨床的砂轮速度提到到高于45m/s的一种磨削工艺，60年代美国首先试制成功60m/s的高速

磨床。由于高速磨削具有磨削效率高、表面质量好和砂轮耐用度高等优点，已成为磨削发展的重要途径。但是长期来高速磨削只用于一般砂轮，认为CBN砂轮磨削难磨材料时，以选用常规的磨削速度为宜。但是，近五年来的实践表明，CBN砂轮用于高速磨削是适宜的，不容忽视。 普通砂轮如刚玉砂轮，是由磨料和结合剂组成，由于砂轮性脆旋转的砂轮在机械载荷的作用下，其破裂

速度是不高的，在常规磨削速度下可以满足要求，但是速度高时就不行了。与之相反，CBN砂轮情况就不同了，CBN仅是很薄一层磨料作工作层，并与基体相连，故CBN砂轮的破裂速度取决于基体材料和结合剂的性能。金属基体的CBN砂轮，砂轮线速度超过250m/s仍不破裂，用金属粉末作填料的塑料基体，砂轮破裂速度230m/s，用非金属作填料的塑料基体，砂轮的破裂线速度仅150m/s；以结合剂而论，陶瓷结合剂的砂轮破裂速度约145m/s，脆性青铜结合剂约155m/s；而树脂结合剂韧性青铜结合剂和电镀CBN砂轮，当砂轮

线速度超过250m/s时也不破碎。要实现CBN砂轮高速磨削，必须满足以下三个条件：最重要的是，砂轮应具有高的破裂线速度；其次，由于高速磨削时的切削速度较大，故要求机床有较大的传动功率和高的刚度；第三，砂轮旋转时的离心力与砂轮速度平方成正比，为防止砂轮破碎要有安全措施。

4、        研制CBN砂轮磨床

  目前，CBN砂轮通常都是在普通磨床上使用的，砂轮制造厂使自己的CBN砂轮迁就于现有的磨床，幸亏这种情况正在改变，越来越多的用户愿意改装磨床，因而CBN砂轮磨床应运而生。为充分发挥CBN砂轮的潜力，机床厂已经可以提供专用和通用的CBN砂轮磨床，例如各种内外圆磨床，轴承滚道磨床，凸轮轴磨床，

曲轴磨床，齿轮磨床等。这些CBN砂轮磨床，有着以下的共同点：

（1） 刚度高  CBN砂轮磨床的材料切除率比普通磨床要大的多，故要求磨床部件有高的静态和动态刚度

，抗振性好；

（2） xx的可编程进给系统  许多CBN砂轮磨床都是自动控制的，装有xx的可编程进给系统，进给率

的范围为每行程0.1~0.4mm，深切缓进给为3~6mm。

（3） 能进行湿磨  为使CBN砂轮在磨削时获得较好的效果，需要进行湿磨，视磨削材料和对工件的要求

，采用不同的磨削液。为使磨削液进入磨削区以带走磨削热，并使砂轮表面上的金属粉末能够去除备有多

个喷嘴，并进行了分工；

（4） 装有修整装置   在机床上能够CBN砂轮进行修整，机床上必须CBN砂轮修整装置。例如，日本风天

工机公司的CBN凸轮轴磨床，具有全自动的整形和修锐装置。用金刚石滚轮对CBN砂轮进行整形，紧密给用

步进马达0.25微米/脉冲控制，用液压喷射法修锐。

  现在世界上有四十多个机床厂生产CBN砂轮磨床。

5、        CBN砂轮磨削已开始转入使用阶段

近年来，CBN砂轮磨削已有实验阶段开始转入实用阶段，在3~4年前还是认为不可能的事，今天已成为现实

了。

磨削轴承内孔和沟槽，大多用刚玉砂轮磨削。在磨削淬硬轴 

钢时（HRC59~63），由于刚玉硬度低，磨料会迅速发生磨损，致使砂轮形状如平直度和外圆精度丧失，往

往造成轴内孔出现

“喇叭口”，此外磨料磨损，不仅降低了磨削效率，往往还会出现使工件xx。为了保持磨削效率，需要

频繁修整，在精磨时甚至磨削后既需修整，由于修整时不能磨削，限制了生产率的提高。用陶瓷结合剂的

CBN砂轮磨削轴承孔，由于轴承磨床装有动修整系统，不需要经常修整，所以效率高。在同样的磨削条件

下，CBN砂轮寿命是刚玉砂轮的90~100倍，此外表面质量好，表层为残余压应力，没有磨削xx。

  马格公司的大型磨齿机，采用CBN砂轮，将原来的干磨削改为湿磨削，不仅省去了因砂轮磨损的自动补

偿装置，还提高的齿轮精度。

  用树脂CBN砂轮磨削淬火状态的钻头毛坯槽，砖头材料为M2高速钢，HRC63~65，钻头直径为10mm，槽深4.1mm。用CBN砂轮进行高速磨削，砂轮线速度为120m/s一次就槽磨出，比时间切除率Q=136mm3/mm.s，取得了令人满意的结果，Rz=0.7um..

二、  结束语

  由于CBN 砂轮，尤其是陶瓷结合剂的CBN砂轮（具有修整简单的特点）具有独特的性能，越来越受到人

们的重视，在生产上使用CBN的阻力减少了；已由磨削难加工材料扩展到磨削一般的钢铁材料。