工業(yè)化國家在研發(fā)CBN磨削技術時的一個顯著特點是將CBN磨料、磨具、磨床和磨削工藝作為一個系統(tǒng)工程來進行的。如美國在20世紀90年代初，為解決凸輪軸的CBN磨削技術，聯(lián)合了GE公司(CBN磨料)、Norton公司(磨具)和Landis公司(磨床)三家本行業(yè)的頂級公司共同攻關。他們最終是以高速CBN砂輪、高速數(shù)控CBN專用磨床和CBN磨削工藝一整套技術提供給市場。 在凸輪軸的磨削系統(tǒng)中，必須同時考慮到CBN砂輪制造和應用技術所涉及的各方面的影響因素，才會最終得到令人滿意的磨削結果。凸輪軸CBN磨削技術的重要影響因素主要有： CBN砂輪 性能優(yōu)越的砂輪必須同時具備磨削鋒利、自銳性好和耐用度高等特征。在制造和選擇砂輪時主要考慮結合劑、磨料、砂輪濃度和磨具硬度。 結合劑 在CBN磨具的四種結合劑(樹脂、陶瓷、金屬、電鍍)中，以陶瓷結合劑的CBN磨具發(fā)展最快。在世界范圍內(nèi)，陶瓷CBN磨具的比例已由20世紀80年代的4％上升到現(xiàn)在的50％以上，增速迅猛。由于陶瓷CBN磨具具有磨削效率高、形狀保持性好、耐用度高、易于修整、磨料利用率高(為75％以上，其余類型結合劑為50～60％)、砂輪使用壽命長等優(yōu)勢，因而成為高效、高精度磨削的首選磨具。目前，用于凸輪軸磨削的CBN砂輪全部采用陶瓷結合劑。Mli>磨料選擇 在磨削加工中，磨料是磨具中的主體，其性能好壞直接影響磨削效果。CBN磨料與剛玉磨料相比，具有更高的硬度和強度，因而切削鋒利且耐磨。在凸輪軸加工這樣高強度的磨削情況下，使用CBN磨料是最佳選擇。不同牌號的CBN磨料，因制造工藝的不同，其晶體形態(tài)、顆粒形狀也各不相同，它們各自具有不同的強度、熱穩(wěn)定性、耐化學侵蝕性和破碎特性。應根據(jù)結合劑的種類、磨削工件和磨削方式的不同，選擇不同牌號的磨料。需要指出的是，CBN磨料在高溫下易與水和堿性氧化物發(fā)生化學反應而使其結構受到破壞，這是在選擇磨削液的種類、壓力和流量時必須考慮的因素。 濃度 砂輪濃度的高低表示在磨削時砂輪工作面單位面積上參加磨削的磨粒數(shù)的多少，高濃度可帶來高的磨削比，200％濃度比100％濃度砂輪壽命長4～5倍。目前，高速、高效磨削均采用較高的砂輪濃度，如進口磨凸輪軸磨床配套的陶瓷CBN砂輪濃度一般均為200％。 硬度 磨具的硬度等級表示結合劑對磨料把持力的大小，它是制造商工藝控制的重要指標，也是用戶選擇磨具性能的主要參數(shù)。砂輪硬度均勻和穩(wěn)定及硬度高低的合理選擇是保證磨削質(zhì)量的重要前提。國外陶瓷CBN砂輪一般有3～7個硬度等級可供選擇，國內(nèi)目前尚未制訂CBN砂輪(包括金剛石磨具)的硬度檢驗標準，制造商僅以配方硬度進行控制。磨床 砂輪作為以磨床為中心的磨削體系中的一個附件，只有通過磨床所具有的優(yōu)異特性并優(yōu)化各種磨削參數(shù)，才能最大限度地發(fā)揮優(yōu)勢，對CBN磨削來說尤其如此。 高速度 提高砂輪的工作線速度可明顯提高磨削效率和磨削比，降低磨削力，從而降低磨削成本。如使用陶瓷CBN砂輪磨削凸輪軸，當砂輪速度從80m/s提高到160m/s時，磨削時間相同，則修整間隔(耐用度)增加2倍；當砂輪速度由35m/s增加至60m/s時，在不同的單位金屬去除率(Q'w)情況下，法向磨削力(F'n)均減小1/3左右。CBN砂輪因其結構特點及CBN磨料的特性，為高速、超高速磨削提供了可能。80～125m/s的使用速度已成為目前國內(nèi)進口的CBN專用凸輪軸磨床基本特征之一。在條件允許的情況下，使用盡可能高的速度是提高CBN磨削的技術性和經(jīng)濟性的重要前提。