性和较低的摩擦系数，高热传导率、良好的耐热性和化学稳定性，与铁族元素不发生亲和反应，因而切削时不粘刀，适于高速切削淬火钢、耐磨铸铁、不锈钢等难加工的黑色金属材料，可获得较高的加工精度，良好的表面质量。刃具寿命长，耐用度高，是理想的超硬材料刃具。

　　由于CBN磨料具有耐磨性好、非亲铁性和高热稳定性等优点，因此CBN砂轮在难加工材料的磨削中能够长期保持锋利的刃口，磨削过程中具有磨削力小、发热量少和磨削温度低等特相对棕刚玉砂轮，CBN砂轮磨削工件时的尺寸形状精度可大大提高，可有效消除表面的磨削裂纹和烧伤，改善磨削表面质量，且磨削后的工件表面为残余压应力，这可提高工件的疲劳强度，延长其使用寿命；采用CBN砂轮磨削，干磨时只产生很少的粉尘，湿磨时，冷却液可长期保持清洁，有益于环保。因此，用CBN砂轮磨削的零件精度高，表面质量好，并且能够提高生产效率。特别在难加工材料的磨削中有着广阔的应用前景。

　　1产品要求与工艺分析所示是某小型航空发动机中的关键零件――气缸体，0刖言复合镀层又称分散镀层，弥散镀层，它是通过金属电沉积的方法，将一种或数种不溶性的固体颗粒均匀地夹杂到金属镀层中所形成的特殊镀层。与离子溅射、火焰溅射、CVD等方法相比较，电沉积所需的设备简单，不需要高温，镀层表面光滑、厚度均匀，操作方便，易于控制，很容易的就可以把一种或几种性质不同的固体物质夹杂在镀层中。复合镀层在保持基体金属性能的基础上，又辅以复合相特性，这样即强化了原基质金属的性能，又可对镀层性能进行优化，使复合镀层具有更完善的机械与物理性能。但与此同时复合镀层的精密加工也即成为充分发挥其性能的关键。

　　Ni-SiC弥散复合镀层硬度高、结合力强、内应力小，具有优良的耐磨性和抗腐蚀性，特别适用于要求相对较高的小型航空活塞发动机气缸（强重比）的防腐抗磨镀层。正是由于其高硬度及良好的抗磨性能，因此其精密加工就要特别重视解决砂轮的堵塞、自锐及精度保持等问题。

　　CBN砂轮具有极高的硬度（HV8000左右），是仅次于金刚石的纯人工合成超硬材料，耐热稳定性高达1400°C，有极好的耐磨），男，西户县人，西北工业大学无人机研究所工程师，主要从事小型航空发动机零件加工工艺及整机装配研究，（E- 1.花盘2.定位件装夹示意图气缸体工序图曾采用棕刚玉等砂轮在内孔磨床上加工，但没有达到要求，基于CBN磨料具有其它普通磨料无法比拟的优点，我们选用了陶瓷结合剂CBN砂轮，在精密内圆磨床上进行了大胆尝试，取得了可喜的进展。

　　2工艺方案由于产品有着很高的形状精度和表面粗糙度的要求，因此选用主轴回转精度高的精密内圆磨床作为加工设备。装夹采用外圆及端面定位和轴向压紧的装夹方法，见所示。可以有效解决装夹变形，避免精加工后产生孔变形。

　　由于CBN砂轮具有耐磨性好和高热稳定性等优点，在磨削过程中砂轮尺寸稳定性高，磨削力小，发热量小等特点，因此选用CBN砂轮作为加工Ni-SiC弥散复合镀层的磨具。

　　3磨削工艺磨床选用精密内圆磨床，刚性好、精度高，其主轴径跳0.005，端跳0.002之内，在该机床上使用CBN砂轮既可提高机床的切削效率也可充分发挥CBN砂轮的优越性，是较为理想的机床。能够满足产品精度要求。

　　由于该产品的结构是薄壁零件，解决装夹问题是避免变形保证圆柱度的关键，因此装夹方式选用外圆及端面定位和轴向压紧。夹具采用组合夹具，能够满足产品精度要求。

　　CBN因其硬度高（HV8000左右），又是人工合成，质地较脆、韧性较差，因此正确使用CBN刀具的关键是：根据不同加工材料选择合理的切削用量，正确的使用条件以及刀具的重磨修整。

　　由于镀层表面余量分布不均匀，镀层表面毛刺较大。因此将磨削分为粗磨、精磨和光整加工。粗磨主要用于快速去除镀层表面毛刺。精磨用于获得几何尺寸精度和形状精度。无火花磨削用于获得表面粗糙度和精度保持性。

　　磨削加工工艺参数如下：砂轮速度：Vc 0.1mm进给速度：Vs砂轮速度：Vc =25m/s切削深度：= 0.01mm进给速度：Vs砂轮速度：Vc =25m/s切削深度：ap一般为干式切削，不需要冷却液，若需冷却时不能用水基冷却液，因在高温时CBN磨粒会与水基冷却液发生化学反应，反应结果将使磨粒晶形破坏，极大降低CBN的耐磨性。所以，只能用可溶性油液或乳化液，且应在整个切削过程中连续冷却，不可断续冷却，以免导致砂轮产生裂纹、损坏砂轮。

　　9.2的冷却液。

　　4结论通过生产实践证明，采用陶瓷结合剂CBN砂轮在精密内圆磨床上磨削弥散复合镀层材料是可行的。这种磨削工艺，已能满足Ni-SiC弥散复合镀层的加工尺寸精度和形状精度要求，磨削表面无烧伤、划伤和裂纹，表面粗糙度满足设计要求。砂轮使用寿命比普通砂轮提高数10倍，加工效率提高2倍，充分发挥了CBN砂轮效能，取得了明显的经济技术效益。

　　L3J大下秀男，小仓养三（日）。实现超高速磨削的CBN砂轮JJ.国外金属加工。1996（4）。

　　（编辑李秀敏）