CBN磨料特性及电沉积工艺对成型磨砂轮性能的影响OA

【目的】探究成型磨用立方氮化硼(cubic boron nitride,CBN)砂轮原材料特性和成型工艺对磨削性能的影响,明确CBN磨料优选标准、电沉积工艺参数的影响机制,为高性能成型磨CBN砂轮制造的工艺优化提供理论支撑和数据依据。【方法】选取6种不同品级的CBN磨料,标记为1#—6#,测试其冲击韧性等核心理化指标;经筛选保留综合性能最优的CBN磨料用于后续电沉积工艺优化及砂轮制备,以电沉积工艺为变量,制备成型磨CBN砂轮;在数控成型磨床上开展HK30粉末冶金磨削试验,采集尺寸精度、表面粗糙度等性能参数;基于正交试验设计,建立CBN磨料特性-电沉积工艺-磨削性能的量化关联模型。【结果】电沉积模式是影响砂轮结合强度的最关键因素,其次为脉冲频率与占空比;经过对6种不同品级CBN磨料的性能筛选,具有高韧性、高晶体完整性的6#磨料综合性能最优,其冲击韧性为47 N,抗压强度的平均值为24 N;电沉积的最优工艺参数为脉冲电沉积模式(频率为500 Hz,占空比为60%),电流密度为0.7 A/dm^(2),沉积温度为40℃,沉积时间为100 min,此条件下砂轮结合强度达310 N,磨粒脱落率仅为2.3%。【结论】CBN磨料的冲击韧性、晶体完整性、抗压强度平均值是影响成型磨砂轮磨削性能的关键指标,CBN中6#磨料为优选原料;优化的脉冲电沉积工艺可显著提升砂轮结合强度与磨粒稳定性,制备的砂轮在尺寸精度、表面粗糙度及磨削寿命方面均优于市售砂轮。