立方氮化硼磨具性能立方氮化硼是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的,是继人造金刚石问世后出现的又一种新型高新技术产品。它具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性,以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能,它的硬度仅次于金钢石,但热稳定性远高于金钢石,对铁系金属元素有较大的化学稳定性。立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异,不仅能胜任难磨材料的加工,提高生产率,还能有效地提高工件的磨削质量。立方氮化硼的使用是对金属加工的一大贡献,导致磨削发生革命性变化,是磨削技术的第二次飞跃。立方氮化硼与金刚石性能比较项目
立方氮化硼
金刚石热稳定性(空气中)/C°
1200—1400
600—850热膨胀系数/Kˉ1
3.5×10ˉ6
0.9 ×10ˉ6压缩率/(m2×Nˉ1)
2.4 ×10ˉ2
1.4 -
1.8 ×10ˉ2对铁族化学元素的作用
惰性
易反应电阻率(Ω×cm)20C°
1010—1012
1014 —1016 立方氮化硼磨具主要优点:1、立方氮化硼砂轮硬度高,可以加工高硬度工件,特别是对硬度高、韧性大、高温强度高、热传导率低的材料,具有良好的磨削性能。
2、立方氮化硼砂轮耐用度很高,磨削比可达3500—5500,比普通刚玉砂轮高百倍,比金刚石砂轮高3—5倍。
3、立方氮化硼砂轮比普通刚玉砂轮加工磨削力小,磨削热也小,加工工件应力小,应力层薄,表面精度高,不产生烧伤、裂纹和退火变软现象,并且可以获得残余应力,显著提高工件的疲劳强度,被磨削工件的耐用度能提高30-50%;由于导热性能比刚玉大得多,因而能将磨削热迅速导出,减少工件热变形,磨削容易保持尺寸精度。
4、磨具形状保持性好,修整更换次数少,不但容易保持加工工件精度高,而且大大缩短总的加工时间。有利于在自动线上加工。
5、同一砂轮通常可磨削不同材料、不同规格的工件,适宜在多品种、小批量生产的柔性数控(CNC)、柔性制造系统(FMS)、微机集成制造时(CIM)使用。
6、立方氮化硼虽然单个磨具价格较高,但由于磨具磨损小、寿命长、加工效率高,分摊到每个工件的成本反而比普通磨具低。使用立方氮化硼磨具比普通刚玉磨具可降低成本40%左右。立方氮化硼磨具与普通刚玉磨具使用成本对比
刚玉磨具
立方氮化硼磨具磨具成本
2%
14%磨削成本
53%
35%处置成本
45%
11%总计
100%
60%立方氮化硼磨具使用范围1、在自动机床上大批量生产的工件(微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、高精度螺纹、仪表等)的精磨和终磨。
2、要求磨具具有良好的棱角保持性的复杂型面工件(插齿刀、拉刀、高精度齿轮、靠模、冲头等)的磨削。
3、大型精密工件(机床导轨、高精度机床丝杠等)的精磨和终磨。这些工件往往由于磨削温度高而引起较大变形。