泰利莱中国有限公司将于4月22日～27日的第13届中国国际机床展览会(CIMT2013)上即将精彩亮相，敬请期待！

泰利莱中国有限公司 CIMT展台号：E6-306

应用增强碳纤维基体的砂轮能极大的优化磨削工艺，拥有这样基体的CBN砂轮可以提供较高的同轴度,密度和强度。而且能有效避免振纹，最终能达到很高的寿命。

一般在磨削工艺优化的过程中，会有多种因素影响整个工艺过程。这其中包括：磨削刀具，修整器，冷却液，冷却液循环系统，(过滤器和冷却液供给系统)，磨削过程和过程的动态调整。过程的专业程度决定了整个系统的庞大。并且对优化者的要求也非常高，需要多年在专业研究机构和机床厂家研究的经验或是在刀具生产厂家以及用户方从事研究工作的经验在实际应用时往往是要大量的现场试验来实践试错法则。

在实际使用的过程中，经常会遇到书本上没有的现象，例如当吸震基体的砂轮可以有效地抑制磨削过程中产生的振动。

砂轮的修整器完全符合工艺设计要求，但是还会在工件上出现振纹，工件表面质量显得比较粗糙,并且砂轮寿命短，当上述现象同时出现时，使用者就会怀疑，主轴肯定存在震动。当上述现象同时出现时，使用者那么怎样解释这样的现象呢。

按照原来的磨削参数进行试验，加快或者减慢转速.然后看试验结果的好坏，这种现场试验的方法是典型的试错方式。另外一种方法是使用减震基体的砂轮。

使用碳纤维减震基体最初还是非常贵

在上世纪70年代就已经证明,采用振荡衰减材质或采用具有振荡衰减性能的砂轮基体能够很大程度上影响砂轮的效率。在树脂结合剂的CBN和金刚石砂轮中研发出的减震基体被认可，并朝着一种工业标准发展.根据以往经验，在2000年后减震基体的试验更加深入。刚开始,在过去的10年中只有很少数的试验取得了成功。但是，没有实现全面的突破.原因是,对于减震基体砂轮基体来说，航空工业的材料CFK(碳纤维复合材料)太昂贵了。按照损利比例来说不划算。但这之后，由于性价比更高的CFK材料的采用，继续推动了减震基体技术的试验。减震基体的作用经过动态磨削力测量显露无遗。在比较试验中,相同材质的砂轮用三种不同材质的基体安装在同一台磨床上，磨削高速钢块。装在钢质基体上的砂轮和另外两种装在增强纤维合成材料基体上的砂轮比较。其中一种代表新一代的含碳材质的基体，另外一种是试验基体,由增强纤维复合材料制成的基体，但是强度较低试验表明，在试验初期动态磨削力在不同砂轮上的区别不是很明显。

图1：基体的材质配合抗磨损的砂轮可以提高质量和经济

随着试验的继续，明显的差别就显现出来了钢质基体在磨削时需要承受更大的动态磨削力。

减震基体的作用在试验中得到验证

当观察增强纤维基体的砂轮时，人们发现在整个试验过程中，承受的动态磨削力基本没有什么变化,并且远远低于钢质基体。所以试验证明应用增强纤维复合材料基体的振动衰减特性为实际磨削过程的优化开启了一扇大门。如图1所示，基于此种基体的CBN砂轮可以实现高同心度，高密度和强度加工。但是相同规格的砂轮如果基于普通的钢质基体上就免不了产生振纹甚至故障。从以上的试验结果可以看出，减震基体可以改善磨削过程。于此同时,也必须进一步探究，是否单凭使用减震基体，例如这种碳纤维材质，即可改善了磨削效果又提高了经济性。

振纹通过碳纤维基体基本可以消除

多次实际测试证明，使用钢质基体砂轮在加工过程中经常会出现的振纹能够通过使用碳纤维基体的砂轮基本消除，而较高硬度的磨料层又提高了经济性。但是高硬度的磨料层配以普通的钢质基体，就会产生振纹。只有在碳纤维基体上才可以通过减少修整频次来实现寿命的提高，而不会产生讨厌的磨削振动。 图2直观的展现了，高硬度磨料层安置。

图3：修整轮不圆在修整过程中产生微小平面，而这就是振动产生的原因

在碳纤维基体上不仅延长了CBN砂轮寿命，而且磨削量也提高了，进而缩短了加工时间.加工过程中，避免了温度过高对工件的损伤。

另外，碳纤维的基体质量很轻。

虽然材料成本在磨削过程中占有很大比重,但是应用增强碳纤维基体的CBN砂轮的应用还是有很大优势。除了技术方层是具有决定性优势，还有人体工学方面的优点。如果是钢质基体的CBN砂轮尺寸较大，在更换砂轮时,对于操作者来说，的确是个体力上的挑战.碳纤维的应用使重量大幅度地减轻，可在有些情况下,省去了吊装设备.图2 展示的是实际应用时生产工件质量和经济性的对比。例如凸轮仿形磨削加工时，通过碳纤维基体的使用，不单降低了修整频次，而且也缩短了磨削加工时间.这样的优化，一般情况下是此消彼长的。如果磨削时间缩短了，也加快了砂轮的磨损，反过来也一样。

良好的振动吸收特性使大磨削进给成为可能

前面提到的振动吸收特性允许大进给量加工，而在工件表面不会产生振纹.磨削过程中，明显可以感觉到的刀具与工件接触时间的缩短降低了砂轮的磨损，而提高了经济性。

是否适合选用此种基体是由设备整体的动态刚性所决定的。所以，详细了解系统的动态运转条件是非常必要的。

磨削加工是非常复杂的过程。基础性试验工作和专业知识对于过程的优化是根本性支柱。所以，专家所做的总是围绕以下问题展开：

„ 磨削时间能否缩短

„ 过程能不能简化

„ 砂轮寿命能否延长

答案：是的。秉承Tiroler 传统的Tyrolit公司已经把全新的高性能CBN砂轮 Genis CF系列推向市场，它在实际应用中已经得到验证。而新一代的CFK基体也将为磨削行业制订新的标准。