CBN砂轮
cbn立方氮化硼砂轮是什么砂轮
CBN砂轮也叫立方氮化硼砂轮，是除金刚石外的又一种超硬材料，主要用来制作砂轮，以及刀具等。
它是由三种基本成分组成：颗粒、粘合剂和基体。
（1）颗粒。
磨削颗粒是由立方氮化硼组成的，并由颗粒的大小分类。
类似于传统砂轮，磨削的速度和表面粗糙度是决定颗粒大小的关键因素。
（2）粘合剂。
类似于传统砂轮，粘合剂通过其硬度来分级，目前有4种等级类型：合成树脂、金属粘合剂、陶瓷结合剂及电镀型。
（3）基体。
是砂轮的身体部分，是影响砂轮的静态和动态强度的重要部位。
在高速旋转的情况下，基体应该以匀速的方式拉伸，因为高速的情况下离心力很大容易产生破坏
因此本品与金刚石相比，它是一种针对性强的磨削方式；与传统的磨削材料性能相比，它的表现非常优异，特别是在磨削热处理或氮化处理高硬度钢工件的时候。
CBN很难磨损，所以磨削的精度也非常好，其几何形状也保持得很好，需要的修整频率低，其转速也远远高于传统砂轮，所以磨削速度也很快、效率更高。
这时有购买需求的采购商，可以咨询郑州中拓磨料磨具有限公司进行详细的了解。
我们是一家从事CNB(立体氮化硼）超硬砂轮和金刚石超硬磨具研究、生产、销售、服务于一体的技术型和生产型制造企业。
为客户解决磨削加工过程中出现的难题。
CBN砂轮加工技术
第一章:CBN及鉆石磨料簡介第一節鉆石磨料鉆石是碳原素在高溫高壓的環境下結晶而成的,一般而言天然鉆石結晶顆粒的大小大約粒徑在1~6mm,大顆的鑽石很難得,鉆石其特點之一是它非常堅硬,是人類目前所發現硬度最高的物質之一.所以用它作磨料是再好不過了,但由于其非常稀有,所以沒有辦法真正當作磨料使用.1957年由美國GE公司發明了人工合成的鉆石,此鉆石是以人工方法利用高溫(大約1400度以上)及高壓真空(大約5~10万個大气壓)將碳結晶成鉆石,但因在制造過程中需用媒介質(例如鎳金屬),所以結晶出來的鉆石帶有綠或黃色,其硬度基本上達到天然鉆石的硬度,目前為止人造鉆石只當作工業用鉆石使用.人造合成鉆石是目前為止人類能大量利用的超級磨料,因為人造鉆石粉晶粒的形狀可以人為控制,使其适合各种不同的研磨,切割,拉磨,拋光等用途.鉆石磨料适用于研磨超硬度材料,比如碳化鎢材料等,其加工中砂輪磨損慢,切削性能好,耐高溫.第二節C BN磨料CBN(Cubic Boron Nitride)磨料也叫立方晶氮化硼,是硼原素與氮原素合成結晶的產物,CBN只是結合物中的一种,另外還有MDM,MP-SD 微粉及MP-CBN微粉都屬立方碳化硼,但除CBN以外的几种磨料結晶体太小,只能用于一些特殊用途加工,比如對單粒工具的修整,對光學玻璃,陶瓷及寶石的切割研磨,還有對硬韌金屬的研磨拋光.立方碳化硼結晶物結構与鉆石相同,其硬度十分接近鉆石硬度.1957年由GE公司研究成功CBN材料,1969年CBN磨料開始大量進入使用.CBN磨料的特點基本上与鉆石磨料差不多,但其結晶的方法更簡單可以大量生產使用.其主要适用于一些高硬度的研磨,其研磨特性次于鑽石磨料,一般研磨對象為硬度在HRC65度以下之材料.第二章:CBN及鉆石砂輪的結构及標示意義第一節CBN及鉆石砂輪的結构CBN及鉆石砂輪都是由台金(基体)結合劑和磨料組成,我們以一個普通平面砂輪為例講解,如下圖:磨料及結合劑台金(基体)結合劑磨料台金(基体)一般是用鋁合金或碳素鋼及特殊材料制成,其作用是支持結合劑,形成砂輪的基本形狀大小,台金(基体)的形狀一般為圓盤形,如平面磨床使用的砂輪;帶柄砂輪的台金(基体)是一根圓棒,如內圓研磨或內孔研磨使用的帶柄砂輪.目前台金(基体)使用的材料有鋁合金,SK5鋼或同級以上鋼材.特殊材料有ASP23或同級材料;碳化鎢如CD650 ,KG3等;高強度陶瓷等,其中以陶瓷最理想因為不但是其強度高更理想的是他熱澎脹小,其次就是碳化鎢,但最普級的是使用鋁合金.第二節CBN級鉆石砂輪的標示意義一.砂輪的標示方法B 170 N 75 B W 3.0 150*8*32 砂輪尺寸形狀砂輪寬度輔助記號結合劑濃度(集中度)硬度(結合度)粒度磨料光學研磨用鉆石砂輪形狀尺寸標示方法:ASD400R100B100 150D / 8T / 7W / 12V / 32H150D------------------------------表示砂輪外徑為150mm8T---------------------------------表示砂輪台金(基体)厚度為8mm7W--------------------------------表示磨料層最寬處為7mm12V-------------------------------表示此砂輪的夾角角度為12度32H-------------------------------表示砂輪中心安裝孔為32mm(1).磨料的標示意義D----------------------------------表示天然鉆石SD(ASD,MD)-------------------表示人造合成鉆石SDC(ASDC)---------------------表示有金屬披覆之人造合成鉆石CBN(CB)-------------------------表示立方碳化硼之CBN系列CBNC(CBC)---------------------表示有金屬披覆的CBN系列(2).粒度的標示意義.粒度是指磨料能通過單位面積內网孔的多少,也表示其單粒的大小值,但粒度不直接表示其尺寸,而是用网孔數表示,一般粒度在16~1000之間,常用于模具研磨加工的粒度在80~400之間,從80號粒度到400號粒度每隔20升一個等級,80~100之間為同一等級,100到120之間又為另一等級,數值越大表示單粒尺寸越小,80~100粒度單粒尺寸在粒徑0.18mm 到0.15mm之間.微粉的粒度標示与上不同,其標示值在0.5~54之間,与上面所講的粒度標示正好相反,微粉的單粒尺寸越小標示值越小.比如0~0.5號其粒徑為0.5um而36~54號其粒徑則為27.9~41.9um.所以在使用時要注意磨料的种類對應的粒度標示.(3).硬度(結合度)的標示意義.硬度(結合度)表示磨料保持于結合劑層中的保持力大小,也就是与結合劑的結合程度.其值由H~T的英文字母表示.英文字母越靠后硬度越高,表示結合程度越好,研磨過程中磨料不容易脫落.(4).濃度(集中度)的標示意義.濃度是指在1立方厘米中所含磨料的質量多少,濃度越高,其含量也越高,例如,濃度為100%即在1立方厘米体積中含磨料4.4ct(克拉).濃度值與磨料含量關系表: (1ct=0.203g)(5).結合劑的標示意義.結合劑是固定磨料並使磨料能形成一定的固狀形狀並同樣具有很好的切削能力的物質,目前為此有3种結合劑,如下表:結合劑的代號性能和應用範圍對照表(6).輔助記號標示意義.輔助記號是用來表示結合劑的改良品及适用度等情況.(7).砂輪寬度標示意義.一般在標示出砂輪的磨料厚度的後面標示出砂輪的寬度,如3X0.5U,表示砂輪磨料厚3mm,砂輪寬度0.5mm.(8).砂輪基本尺寸的標示意義砂輪基本尺寸包括砂輪的外徑,台金(基体)的厚度,中心安裝孔的直徑.專用砂輪還會標示出砂輪的角度及其它特定尺寸.二.CBN及鉆石砂輪的形狀(1).平面砂輪(代號為中國國家標准)14A1 1A1/T1 (2).角度砂輪(代號為中國國家標准)1E6Q 14E1 (3).圓弧砂輪(代號為中國國家標准)1F1(4).切斷差或槽專用砂輪形狀此种砂輪具有一定的倒斜度(5).光學研磨專用砂輪的形狀(6).內孔研磨專用砂輪的形狀第三章CBN及鉆石砂輪的使用第一節CBN及鉆石砂輪的修整原理一.名詞解釋.削銳:是利用修整工具將砂輪表面之結合劑与鈍化之磨料去除,以露出具有良好切削力之新磨粒,這一過程稱為削銳.削正:是利用修整器,將一些露出過高的磨粒去除,使大部分磨料的最高點基本一致,使砂輪在切削中更為平整,並且使更多的磨料參與切削,提高其銳利度.二.砂輪的修整原理.1.一般我們在修砂輪時,建議修整量為0.1mm以內,這個動作事實上已經函蓋削銳,削正兩個步驟,只是沒有動作上的明顯區分而已.2.普通磨料与披覆磨料的區別.(2-1).如下圖是普通磨料与結合劑的連接情況,從放大圖可以看出其並非全部接触,因為結合劑不可能做成相金屬一樣高密度,所以結合劑与磨料之間會有很細小的間隙,使磨料的保持力降低.普通磨料結合圖間隙放大圖(2-2).下圖是有披覆磨料與結合劑的連接情況.披覆是指用特殊工藝在磨料表面覆一層粘覆力強並具有一定硬度的物質,多數使用金屬.磨料披覆金屬后,主要目的是增強磨料與結合劑之間的保持力,使磨料在研磨過程中不易脫落.從下圖中可以看出金屬披覆的作用.披覆磨料的連接圖黑色部分是金屬披覆(Ni) 放大圖 (2-3).對比看來,第一:沒有披覆的磨料與結合劑之間有間隙,而有金屬披覆的磨料其間隙正好被披覆之金屬填滿,增強上磨料的結合劑層中 的保持力.3.砂輪的削銳.(3-1).如下圖,這是砂輪鈍化後的情形,磨料經過磨削后出現鈍化現象,使 磨料基本上失去切削能力.(3-2).CBN 或鉆石砂輪的削銳工具一般是選用一些軟鐵或普通砂輪及其它方法來削銳,一般選用的軟鐵有:45號鋼或更軟鐵材,紅銅,鉬, 其中鉆石砂輪一般選用鉬為最佳,CBN 砂輪選用紅銅最經濟實用; 還可以使用普通砂輪或砂條對CBN 或鑽石砂輪進行削銳,最常用 的砂條粒度一般在400以上,砂輪必需使用專用砂輪机所以不常用; 另外還可以使用電解法,流离法等.下圖是使用軟鐵削銳的過程圖.鈍角B圖A圖C圖(3-3).A圖是鈍化的磨料正在切削軟鐵,正因為其鈍化所以基本不能很好的切削軟鐵,而磨料及結合劑都比軟鐵硬,所以在相互作用下,磨料沒能切削軟鐵,而是欽入軟鐵,加上砂輪與軟鐵是相互運動的,磨料就被軟鐵從結合劑中擠出,同時磨料周圍的部分結合劑也被破坏脫落,使深層的磨料露出結合劑表面,這樣就將鈍化的磨料出除,露出新的磨料,迖到削銳的目的.(3-4).B圖就是削銳後的磨料情況,而在削銳過程中還包含了一個削正的過程,C圖是削銳過程中出現的情況,由于中間的磨料露出太多, 高于其它磨料很多,並且其只有少部分埋入結合劑中,這樣其保持力就很小,所以很快會被軟鐵擠出.這一削正過程是在削銳過程中同時進行的.第二節CBN及鉆石砂輪的使用概括來講,對一片即將使用之CBN或鉆石砂輪,我們要有以下幾點確認動作:(1).砂輪所能承受之最高轉速.(2).砂輪的外觀確認.(3).砂輪的安裝与校正.(4).研磨材質的限定.(5).正常轉速下,砂輪是否有異常聲音.(6).砂輪的修整.(7).加工是否符合要求.(8).砂輪加工中的參數.以上八點要求使用者在使用前与使用中需確實注意.適用於外徑為Φ75．Φ120．Φ175．Φ180mm 、Φ150mm 、Φ355mm 、Φ400mm 等各种砂輪型號,是安全生產、品質保証的保障,下面將詳細講解各种砂輪的具体應用.一.砂輪所能承受之最高轉速.最高轉速是指砂輪限定最外緣能承受的最大線速度,砂輪在此限定下能正常工作,線速度轉換成每分鐘轉速公式好下:線速度(π)*(砂輪直徑D)例:外徑為Φ355mm 之CBN 砂輪,廠商提供之線速度為60米/秒,則 最高轉速計算為:60*10003.1415926*355即砂輪每分鐘可承受3227轉之速度,故加工者需對最高轉速作計算,計算結果再与設備轉速作比較,適當使用,若超速使用有產生爆裂之可能.轉速=轉速= (-------------------------) * 60 = 3227.9 (轉/min)另請注意計算時請將不同之單位換算一致.二.砂輪外觀確認.在使用前輕輕用銅棒敲去砂輪的基体,听聲音是否很實,更需細看基体,磨料是否有裂紋及其它缺陷.CBN及鉆石砂輪經常出現結合劑與台金基体間有縫隙,表示此砂輪沒有結合好或已損坏,絕對不能使用;第二: 結合劑磨料層出現很明顯的裂紋,也絕對不能使用.三.砂輪的安裝与校正.1.砂輪的安裝.根据不同的砂輪選擇對應的標准法蘭,首先折掉法蘭之行衡配重塊,如果使用舊法蘭,要先清洁法蘭,特別是降銹.將砂輪安裝于法蘭上,裝上並擰緊所有螺絲,便可以進行校正動用.2.平衡校正分為動平衡之校正及靜平衡之校正,前者多數使用在高轉速高精密加工中,它適用於砂輪達万轉以上之高速運轉;而靜平衡校正則是大部分砂輪(小徑除外,如內孔研磨之帶柄砂輪等)都必需的,主要校正步驟如下:(1).首先將“U”形平衡架校好水平.如下圖.調整螺絲(2)裝上法蘭盤,將配重塊主部取下,裝上校正平衡用之芯軸,放在“U”形架上.平衡芯軸(3).待砂輪自動靜止后,砂輪最重的一點會在砂輪的正下方,故先將一個配重塊裝在最重點對面,擰緊螺絲,用奇异筆做上標記.(4).將另外兩個配重塊分別放在標記配重塊的兩邊兩個圓四分點向下一點處,輕輕擰緊,大致成等邊三角形排列.(5).輕輕轉動砂輪,調節兩個配重塊(有標記的配重塊不動)直至砂輪可以任意停止,而有標記的配重塊可以是圓周內任意位置為止,表示砂輪已經行衡.四.研磨材質限定.雖然CBN及鑽石砂輪的研磨性能非常好,但在實際工作中考虙到成本及加工要求等方面,對CBN及鉆石砂輪的研磨對象材質有一些限定如下:(1).不能加工非金屬的軟類材質.(2).不能加工軟鐵類金屬,因為軟鐵類金屬是用來削銳削正砂輪的,研磨此類材質會使砂輪大量消耗,而研磨較果還不理想.(3).CBN砂輪加工材質硬度在HRC65度以下,具体被加工材質硬度一般在HRC40~65度之間,很難加工更硬的材質.(4).鉆石砂輪加工材質硬度一般在HRC55~100之間,特別適應加工一些超硬合金或陶瓷材料,如碳化鎢等.(5).需要指出的是CBN砂輪用無气孔型的樹脂結合時,加工中發熱量非常大,故一般采用濕磨效果較佳.五.正常轉速下,砂輪是否有異常聲音.設備的轉速分為無級變速和級段變速及固定無變速,研磨設備一般使用變頻器控制無級變速或無變速,如JL-618、JL-818、黑田磨床、光學磨床設備等都是無級變速,而JL-3060ATD,JL-5010ATD,建德510AHD等水磨設備卻未安裝變頻器,轉速由馬迖決定,故我們在使用CBN或鉆石砂輪時,僅知道砂輪的极限轉速是不夠的,還應對設備的轉速進行了解,這樣我們才能確定什么情況是“在正常轉速”,JL-3060A TD轉速為2800轉/分鐘,而JL-5010ADT轉速為1800轉/分鐘.當砂輪啟動時用手模砂輪罩,發現有明顯的振動,請確認砂輪的外觀及砂輪的安裝与校正是否做好.否則,請找設備維修人員檢查主軸是否主常.六.砂輪的修整.砂輪的修整就是砂輪的削銳與削正,可用的方法很多,主要講解以下幾种:(1).用軟鐵(HRC30以下)修整(2).用軟銅(紅銅)修整(3).用鉬塊修正(主要適用于鉆石砂輪)以上三种方法均不錯,具体是采用砂輪研磨修整材料之方式,一般修去0.1mm軟鐵或軟銅可將砂輪修平削銳,若超過0.1mm太多,則請檢驗砂輪是否平衡,設備主軸是否歪斜.如果設備能變速,在修整砂輪時請將砂輪轉速調低,一般調低至正常使用轉速的1/2.修整時砂輪每次進刀量為Z 軸下刀0.01~0.02mm,Y向進給為一個砂輪寬度.觀察修整材料被研磨面的紋路是否均勻,無顫紋,表示砂輪已修平整和已削銳.七.加工是否符合要求.檢查加工工件的表面紋路是否均勻;如果砂輪修平整后加工出的工件面還出現顫紋或砂輪鈍化特別快請檢查設備主軸是否鬆動,砂輪是否安裝良好,被研磨材料硬度是否在砂輪加工之範圍內.正常情況下CBN及鑽石砂輪鈍化得很慢,正常研磨中消耗很小.八.砂輪加工中的參數.(1).轉速,CBN或鉆石砂輪的轉速設定原則是,在安全轉速內的最大轉速為最佳.(2).加工Z軸下刀量,每次最好不要超過0.02mm,最理想是在0.01mm以下.(3).Y軸每次進給量要視粗加工半精加工或精加工而定,最大不能超出砂輪磨料處的寬度.(4).當砂輪接触被加工物會發出剌耳的燥聲,而不是“沙”“沙”的聲音,則很大程度上与我們的Z軸下刀量Y軸進給量有關系,我們對半自動設備,進刀量走刀量作如下建議,(手搖磨床的進刀量請參照研磨標准執行).。
金属结合剂CBN磨具的特性
金属结合剂CBN磨具的特性随着高速磨削和超精密磨削技术的迅速发展，对砂轮提出了更高的要求，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而在生产中得到了广泛的应用。
金属结合剂CBN磨具根据原料种类及生产工艺形式的不同又分为烧结型金属结合剂和电镀及钎焊型金属结合剂磨具，主要应用在高速钢刀具、PCD刀具刃口抛光磨削，汽车凸轮轴和曲轴外圆磨削等领域。
烧结型金属结合剂CBN磨具具有强度高、韧性好、导热性好、使用寿命长等优点。
根据结合剂中金属元素及合金成分的不同，又可以分为铜基、钴基、钛基和铁基等类别。
电镀和钎焊型CBN磨具是利用电镀和钎焊工艺，将单层的CBN磨粒通过银、镍或钛等金属黏结剂固结在金属基体上，这样制成的磨具磨粒裸露高度在40%以上，大大增加了容屑空间，能使磨粒在磨削时更锋利。
金属结合剂CBN砂轮与其他类型砂轮相比，具有如下几点优势：（1）单位体积内磨粒的利用率高。
与普通砂轮相比，金属结合剂CBN砂轮在单位砂轮体积中含有较少的磨粒，在相同的总切入力条件下，金属结合剂CBN砂轮的各个工作磨粒上将具有更大的切入压力，且磨料极大部分都按正常的“切削”状态工作，不正常的“摩擦”和“耕梨”状态少，因此形成的切屑较粗大。
（2）与陶瓷结合剂和树脂结合剂砂轮相比，可承受的磨削压力更高。
这是由于金刚石结合剂CBN砂轮的磨粒对工件的总压力使得CBN磨粒与工件保持紧密接触，CBN磨粒和它的结合剂支撑非常强固。
（3）可长时期地保持切削锋利性。
金属结合剂CBN磨具使用的CBN磨料，在品种和性能方面，与陶瓷结合剂与树脂结合剂磨具的CBN磨料有所不同，关于CBN磨料的选择有如下几点要求：（1）CBN磨料的强度，一般要求采用具有中等强度系列的品种。
（2）对于粒度的选择，需根据加工工序和粗糙度的不同要求，依据粗磨-半精磨-精磨的顺序，其粒度一般可在50/60~230/270的范围内选择，这些粒度相对应的加工粗糙度一般可达到Ra1.6 ~0.2。
CBN砂轮的选择
CBN砂轮的选择陶瓷结合剂CBN砂轮的研发成功，对生产磨床的厂家提出了更高的技术要求，生产适应CBN砂轮性质的磨床。
这样磨床生产厂商和砂轮生产厂商共同开发的数控多轴磨床，大大地提高了生产效率和降低了生产成本，使这一古老加工工艺又焕发出新的光彩。
磨削加工是人类最古老的加工手段之一，随着工业的进展，特别是硬金属的加工，它是不可缺少的加工手段。
在20世纪80时代，发达的西方国家CN机床和机床加工中心高速进展，高速主轴和硬质刀具的应用，磨床加工与其相比也就显得加工成本昂贵了。
但是随着磨削技术的进展，磨具也进一步得到改进。
通过创新可供使用的磨料质量、改进组织结构以及采纳新结合剂系统使磨具从根本上提高生产效率。
超硬材料CBN创造，作为磨料用于砂轮的制造，使砂轮的耐用度成倍提高。
特别是在20世纪80时代中期研发出的陶瓷结合剂CBN砂轮，在修正修锐上的技术突破，可以说它是磨削磨具的一次真正革命。
CBN砂轮的分类CBN磨料制作的砂轮，依据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分为以下四种。
它们的性质和用途（仅限于机械加工用途）也有所不同。
1.电镀CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是只有一层镀层，在加工过程中，较难知道何时磨层受损，适用于批量小的机械加工用和修正滚轮。
2.烧结式CBN/金刚石砂轮硬度大和密度高，加工成高精度的，成本高。
重要用于砂轮的修正滚轮和大批量的超硬材料的加工。
3.树脂CBN/金刚石砂轮砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是不好修正整型。
用于多形状小批量的加工。
如工具磨和刀具的加工，以及玻璃的加工。
4.陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮陶瓷结合剂的CBN/金刚石砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正而耐用等优点。
应用实例加工工艺和结合剂的配方被少数外国厂家把握，如刚进入中国市场的德国Krebs&Riedel公司，世界最大的磨料模具集团圣戈班旗下的WINTER公司，奥地利的TYROLIT公司，德国的Wendt公司和瑞士的WINTERTHUR是目前最理想的高速、高效和高精度的磨削工具供应商。
立方氮化硼材料的CBN刀片与CBN砂轮知识
立方氮化硼材料的CBN刀片与CBN砂轮知识目前，CBN（立方氮化硼材料）常用语制作CBN刀具和CBN砂轮等切削工具和磨削工具用于加工黑色金属材料，实现高速切削和高速磨削，并对于难加工材料中广泛应用，不但提高加工效率而且大幅度提高了加工精度和尺寸公差。
目前CBN刀具的应用相当普遍，而CBN砂轮由于高速磨削磨床设备的经济性，普及面不广。
如何提高生产效率、降低制造成本，以具有竞争力的价格向客户提供高质量的产品，通过不断的努力，以及为了满足产品零件精度要求的CBN成形磨削工业应用，在设备投资、CBN磨轮制造成本和刀具使用寿命等方面均具有较好的经济性。
所以笔者相信，随着国内高速磨削的普及和高速磨床设备的技术发展，必将带来新的磨削技术革命，届时，CBN砂轮为基础的高速磨削将与CBN刀具一起成为高速加工的普遍性革命。
CBN（立方氮化硼）材料的知识CBN是立方氮化硼英文名称(CubicBoronNitride)的缩写，它是硬度仅次于金刚石的一种人工合成无机晶体材料，广泛地用于机械加工工业。
各工业发达国家都把CBN作为达到高效率、节约能源、超精密和操作自动化加工等目的的重要材料加以发展。
专家研究表明：当温度达到700℃左右时，金刚石的硬度会有较明显的下降趋势，而CBN材料仍能保持相当的硬度。
这说明CBN的热稳定性(红硬性)明显优于金刚石。
由于铁系金属高温时对碳元素有着很强的亲和作用，因此，由纯碳元素组成的金刚石不宜用作加工铁系金属的刀具材料。
而CBN由硼、氮两种元素组成，高温时不容易和铁系金属发生化学反应，CBN刀具的出现使得对淬火钢的切削成为了可能。
立方氮化硼刀具的知识PCBN是聚晶立方氮化硼英文名称(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)的缩写。
由PCBN刀具坯料经过切割、焊接和刃磨制成的PCBN刀具具有良好的切削性能，主要表现在以下几个方面：高硬度和耐磨性CBN的硬度仅次于金刚石，对于可切削黑色金属的刀具材料来说，PCBN刀具的硬度最高。
陶瓷结合剂CBN砂轮的特性
陶瓷结合剂CBN砂轮的特性立方氮化硼（cubic boron nitride，CBN）的硬度仅次于金刚石，具有硬度高、热稳定性和化学稳定性好，高温下对铁族元素呈化学惰性的特点，是加工铁族材料时的理想材料。
立方氮化硼磨具是以CBN为磨料，借助于结合剂和其他辅助材料，在一定条件下制成的具有一定的形状和性能的用于磨削、研磨和抛光等加工用途的系列工具，如砂轮、磨头、切割片、磨盘、油石等。
其中CBN砂轮磨具最为普遍。
按照结合剂划分，CBN砂轮有金属结合剂CBN砂轮、树脂结合剂CBN 砂轮、陶瓷结合剂CBN砂轮三类。
与其他结合剂相比，陶瓷结合剂虽然存在脆性大、生产周期长等缺点，但是由于具有耐热性好、形状保持性好、气孔多且可调、易修整等优点，其在CBN砂轮体系中所占比例逐年升高，成为CBN磨具中最大的家族。
与其他结合剂CBN砂轮相比，陶瓷结合剂CBN砂轮具有如下特性：（1）具有可控的气孔率。
陶瓷结合剂CBN砂轮表面的气孔具有容屑、排屑、增强散热和冷却的作用。
根据磨削的用途，通过研究陶瓷结合剂，调整砂轮配方等手段，可以调控陶瓷结合剂CBN砂轮中气孔的大小和气孔的多少。
（2）切削性能好。
由于陶瓷结合剂CBN砂轮的开放式结构，使得CBN磨粒能够最佳暴露突出，由此制得的砂轮具有极好的自由切削性能和高的工件材料去除率，磨削力小，比磨削能低，磨削性能好。
（3）热稳定性和化学稳定性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮中，一方面陶瓷结合剂具有良好的耐热性，能使CBN磨料的高热稳定性得到充分利用，磨具使用寿命较长；另一方面陶瓷结合剂优异的化学稳定性，使得磨具对磨削液的适应范围较广。
（4）刚性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮由于热膨胀系数较小，刚性好，磨削时让刀小，更适合高精度低粗糙度的磨削。
（5）自锐性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮由于自锐性较好，容易修整，修整间隔较长，修整频度低；修正和修锐可一次完成，维护费用较低。
（6）加工工件完整性好。
陶瓷结合剂CBN砂轮磨削的工件表面完整性好，工件质量高，砂轮的使用寿命较长。
金刚石、CBN无心磨砂轮简介
磨凸轮轴、曲轴砂轮
磨制冷配件砂轮
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二、金刚石、CBN无心磨简介
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二、金刚石、CBN无心磨介绍
金刚石、CBN无心磨砂轮可应用于各种棒材、管材、圈套的外圆加工。 包括硬质合金棒材、高速钢棒、钨钢棒、陶瓷棒(管)、磁性材料棒、轴承 套圈外圆、轴承滚柱(滚针)外圆等。如下图：
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一、金刚石、CBN磨料简介
由于天然金刚石在自然界中储量极少，通常在工业上采用高温高压
技术来合成制备金刚石，这为金刚石砂轮的普及奠定了基础。 目前金刚石砂轮的主要应用领域有：硬质合金、热喷涂、宝石、陶 瓷、磁性材料、玻璃等。
磨硬质合金刀具
磨热喷涂、磁材
宝石抛光
磨陶瓷材料
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一、金刚石、CBN磨料简介
金刚石是碳的同素异形体，与铁族元素具有较好的亲和力，所以金
刚石砂轮不适宜加工钢件。 由此，人类合成的另一种材料CBN(立方氮化硼)，硬度仅次于金刚石， 是目前加工高硬度淬火钢的首选磨料。目前 CBN 砂轮在替代刚玉系砂轮、 SG 砂轮上潜力巨大。 CBN 砂轮的应用行业主要有：凸轮轴曲轴、工量具 （丝锥、卡尺等）、高速钢、制冷配件等。
题。由于金刚石、CBN砂轮的硬度非常高，所以同样高硬度的金刚石笔
或金刚石修整滚轮不适宜对其修整。
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四、金刚石、CBN无心磨的修整
通常情况下，金刚石、CBN无心磨砂轮一般有两种修整方式：
1、专用修整器
某些机床上配套有专门修整金刚石、CBN无心磨砂轮的修整器，其上 安装有高速旋转的GC砂轮，以实现对无心磨的修整；
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cbn砂轮概念
cbn砂轮概念
CBN砂轮，也称为立方氮化硼砂轮，是一种以立方氮化硼（CBN）为磨料
制成的砂轮。
立方氮化硼是一种超硬材料，仅次于金刚石，具有高硬度和高韧性，适用于磨削各类硬材料，如黑色金属、硬质合金、玻璃陶瓷、宝石等。
立方氮化硼砂轮通常由立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂制成，其形状和尺寸可以根据不同的应用需求进行定制。
立方氮化硼砂轮的硬度高、耐磨性好、耐热性强，可以高效地磨削各种硬材料，提高磨削效率和加工精度。
立方氮化硼砂轮的制造工艺主要包括混合、成型、烧结和加工等步骤。
其中，混合是将立方氮化硼颗粒、结合剂和填充剂均匀混合在一起；成型是将混合料制成一定形状和尺寸的生坯；烧结是将生坯在高温下进行致密化处理，使其具有一定的机械强度和硬度；加工则是将烧结后的立方氮化硼砂轮进行修整和加工，以达到所需的形状和尺寸精度。
立方氮化硼砂轮的应用领域非常广泛，包括汽车制造、机械加工、刀具制造、磨具制造等。
在汽车制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于加工汽车发动机零件，提高其耐磨性和耐久性；在机械加工领域，立方氮化硼砂轮可以用于加工各种硬材料和高精度零件；在刀具制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于磨
削刀具，提高其使用寿命和切削效率；在磨具制造领域，立方氮化硼砂轮可以用于制作各种高硬度和高精度磨具。
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CBN磨具
以CBN（立方氮化硼）磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫CBN磨具.
CBN磨具的结构
CBN（立方氮化硼）磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。
工作层又称CBN层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的工作部分。
过渡层又称非CBN 层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将CBN层牢固地连接在基体上的部分。
基体是由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。
CBN磨具的用途
CBN磨料制作的砂轮，根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种。
他们的性质和用途（指的是机械加工用途）也有所不同。
电镀CBN砂轮
砂轮的成型工艺简单，生产成本低。
成型简单但是只有一层镀层，不能修正，在加工过程中，较难知道，何时磨层受损。
适用于小批量的机械加工和几何图形复杂成型磨加工用和作为修整滚轮用。
烧结CBN砂轮
硬度大和密度高，加工成高精度的修整滚轮，成本高。
主要用作于砂轮的修整滚轮和大批量的超硬材料的加工。
树脂CBN砂轮
砂轮的生产工艺简单，生产成本低。
成型简单但是不好修正整形。
用于多形状小批量的加工。
如工具磨和刀具的加工，和玻璃的加工。
陶瓷结合剂CBN砂轮
陶瓷结合剂的CBN砂轮具有磨削力强，高速加工不烧伤工件，可修正和并且耐用等优点，是目前最理想的高速，高效和高精度的磨削工具。
立方氮化硼(CBN)砂轮适用于加工以下多种材质的产品：①高锰钢；②高铬、镍、钼合金钢；
③冷硬铸铁（HS80～90）；④各类淬硬钢（HRC55～65）；⑤各类铸铁（HB200～400）等，并已在国内汽车（齿轮、飞轮、轴、轴承等加工）、轧辊、渣浆泵（叶轮、涡壳、护板、护套等加工）、模具、缸套；⑥玻璃、宝石等高硬度软韧材料，解决了各行各业中高硬度难加工材料的切削加工，并能提高工作效率，大幅度地节约加工工时及电力，获得了巨大的经济效益。
CBN砂轮的工艺特点
CBN的硬度高于普通磨料。
高硬度意味着切削能力更强、更锋利；CBN有高的耐磨性，意味着它比普通磨料更难磨损；保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一；CBN的抗压强度很高，这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN 有很好的导热性，在磨削时可实现冷切削。
1、高硬度、高韧性立方氮化硼（CBN）是人类合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料远远高于普通刚玉与碳化硅磨料，因而具有更佳的切削能力、更锋利
2、耐高温、热稳定性好。
立方氮化硼可以承受1250-1350摄氏度的高温，比金刚石的耐热性800摄氏度还要高；在研磨和切削铁质材料时，不会出现粘屑现象，在磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料是最理想的砂轮。
3、化学惰性强。
立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反应，所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导
率低的材料的磨削非常适宜。
4、导热性好。
CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍，因而能将磨削热迅速导出，减少工件热变形。
对热传导率低的材料磨削非常适宜。
各种喷涂（焊）材料：镍基、铁基等；耐磨铸铁类材料：钒—钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等；钛合金类：如TC4等。
5、磨削性能好、加工表面质量好。
由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性，会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果，因此可使工件的耐用度提高10%-30%。
所以即使批量加工的工件，也会始终获得较高的形状、精度及一致性。
CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度，加工表面不易产生裂纹和烧伤，残余应力小。
加工表面质量得到提高，一般无裂纹，不易烧伤，并可获得残余压应力，显著提高工件疲劳强度，通常，被磨工件的耐用度能提高30—50%。
6、耐磨性强、寿命长。
CBN砂轮磨削比可达3500—5500，比普通刚玉砂轮高百倍，比金刚石砂轮高3—5倍。
7、环保无污染、节能降耗。
无太多的粉末灰尘。
8、工作效率高、综合经济效益好。
磨削锋利、磨削力小、CBN砂轮修整周期长、修整量较少、更换时间长；使用周期长，磨削比高，可获得较佳的经济性，使用中形状保持性好，无需经常更换砂轮和修整砂轮，节约工时，改善劳动条件，有利于加工操作。
立方氮化硼不适合磨削硬质合金和非金属硬材料。
在磨削高温下，CBN遇碱性水溶液会发生化学反应，CBN砂轮在300℃碱性溶液中会分解，在沸水中能微量分解，结果将使磨粒晶形遭到破坏，所以磨削时，只能选用油性冷却液，而不能用水基冷却液。