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立方氮化硼磨具的研发历程与技术发展趋势

　

　　 按 照 结 合 剂 材 料 的 不 同， 将CBN 磨具分为陶瓷结合剂、树脂结合剂和金属结合剂 3 大类型，其中金属结合剂又分为烧结金属和电镀金属等类别。

　　 陶瓷结合剂 CBN 磨具的规格从通常直径的 50-500mm 发展到现在的小到 1mm 喷油喷嘴内圆磨砂轮，大到 1600mm 磨曲轴砂轮 ; 砂轮最高工作线速度逐步从 50m/s 提高到200m/s；应用从军工领域扩展到机床工具、汽车等，磨削加工对象涉及高速树钢刀具、高速钢丝锥螺纹、精密丝杠、轴承、汽车凸轮轴、曲轴等 ; 产品性能质量不断提高，汽车发动机关键零部件加工用 CBN 磨具的性能已达到发达国家同类产品水平。

　　 树脂结合剂 CBN 磨具的规格从通常的 50-500mm发展到现在的小到 1mm 硬质合金纳米（抛光表面达到纳米级粗糙度）磨头，大到 1200mm 粗磨铁基粉末冶金零件磨盘；应用领域包括刀具、轴承、汽车和家电等，主要磨削加工对象包括高速钢刀具、轴承、汽车变速箱空零件和空调压缩机叶片等；产品性能质量不断提高，空调压缩机零件加工用 CBN 磨具的性能达到发达囯家同类产品水平。

　　 金属结合剂 CBN 磨具方面，最薄的超薄切割砂轮厚度达到 0.08mm，直径最大为 1000mm。

　　 粗磨 99 瓷金属磨盘应用领域涉及汽车和家电等领域，加工对象包括汽车摩托车缸套、连杆、汽车节气门导杆、空调压、缩机支座内孔和平面等 ; 产品性能不断提高，汽车、摩托机缸套、连杆力工加工用 CBN珩磨油石的性能质量达到发达国家同类产品水平。

　　 电镀金属结合剂 CBN 磨具包括电镀 CBN 磨头、高速钢木工刀具、开槽用电镀 CBN 砂轮、电镀压缩机叶片槽磨砂轮和电镀磨曲轴砂轮等，达到或接近国外同类产品水平。

　　 制造技术发展预测

　　 CBN 砂轮的修整技术已经成为制约 CBN 磨具推广应用的瓶颈。因此需要进一步加强研究，开发出更加高效的精密修整技术，解决 CBN 砂轮修整难的问题。

　　 为进一步发挥 CBN 磨料的优异特性，满足各种不同加工对象高效精密加工的需求，高耐热高流动性树脂、溶胶凝胶法陶瓷结合剂、高强度玻璃陶瓷结合剂、树脂 / 金属复合结合剂、陶瓷 / 金属复合结合剂等新型结合剂的研究，将成为 CBN 磨具结合剂的研究热点。

　　 为提高结合剂与 CBN 磨料的把持力，从而提高磨削效率和磨具的使用寿命，需要加强结合剂与磨料界面结合机理的研究。

　　 为满足使用速度不于小 200m/s 的超高速磨削技术对陶瓷结合剂 CBN 砂轮的要求，需要进一步加强轻量化基体、超高速砂轮安全检测技术的研究。

　　 为适应发展低碳经济的需要，具有高效、节能、低耗、环保特点的新型烧结烧成技术与装备，将会得到研究开发。

　　 为满足智能制造技术发展的需要，数字化、智能化设计技术，可靠性评价技术将会得到关注和发展 ;3D打印的应用技术将会成为行业关注的热点。

　　 CBN 磨具产品预测

　　 随着智能制造和一带一路的发展，机器人用于交叉滚珠轴承、高铁用轴承等高端产品的需求量越来越大，对加工制造精度及其一致性的要求越来越高。使用 CBN 磨具进行加工，将显著提高轴承零件加工精度及其一致性。

　　 应多关注轴承行业的需求，积极开展该行业用CBN 磨具的研究开发，拓展新的应用领域，寻找新的市场机会。

　　 随着多品种、小批量、个性化等定制生产方式的推广，具有高型面保持性，适合于异形复杂型面工件加工用电镀金属结合剂 CBN 砂轮将得到关注工与发展。

　　 随着装配式凸轮轴的推广应用，新型陶瓷结合剂 CBN 砂轮将会得到开发应用。

　　 随着不锈钢、氮化不锈钢等难加 工 材 料 应 用 范 围 的 快 速 扩 大，CBN 磨具的推广应用将会进一步扩展，例如用于汽车电子助力泵、制冷压缩机叶片、液压泵叶片等高效磨削加工的树脂结合剂 CBN 磨具用量会进一步加大，一系列具有综合优势的新型复合结合剂磨具产品将得到开发。