Eine vergleichende Studie zur Anwendung von keramischen CBN-Schleifscheiben und Korundschleifscheiben im Motorenbau

Die Vorteile von keramischen CBN-Schleifmitteln umfassen eine gute thermische Stabilität, eine gute Verschleißfestigkeit und eine nicht chemische Reaktion mit Eisengruppenelementen sowie die Verarbeitung von harten und hochfesten Stahlteilen. Keramische CBN-Schleifscheiben werden hauptsächlich in der Automobilindustrie eingesetzt. Insbesondere die Verarbeitung von Nockenwelle und Kurbelwelle als Schlüsselteile des Motors. Im Allgemeinen wirkt sich die Qualität der Verarbeitung der Nockenwelle und der Kurbelwelle direkt auf die dynamischen Eigenschaften des Motors aus. Aufgrund der großen Bearbeitungszugabe und der Schwierigkeit des Schleifens sowie der hohen Anforderungen an die Schleifgenauigkeit ist die Verarbeitung jedoch relativ schwierig und die Leistung gewöhnlicher Korundschleifscheiben Kann die Anforderungen einer effizienten Verarbeitung nicht erfüllen, außerdem muss es aufgrund der geringen Haltbarkeit und Lebensdauer von normalem Korund häufig repariert oder ersetzt werden, was bedeutet, dass Korundmahlabfälle groß sind, was für den Umweltschutz sehr schädlich ist; CBN ist doppelt so hart wie Korund Darüber hinaus gehören CBN-Schleifscheiben zu Hochgeschwindigkeits-, Hochleistungs-, Präzisions-, Niedrigschleif- und Hochleistungs-Schleifwerkzeugen und tragen auch zum Umweltschutz bei.

Bei der importierten CNC-Nockenwellenschleifmaschine und demselben Werkstück beträgt die Lebensdauer der keramischen CBN-Schleifscheibe das 40- bis 50-fache der Lebensdauer der gewöhnlichen keramischen Korundschleifscheibe, und der Einzelchip-Rohstoffverbrauch der CBN-Schleifscheibe beträgt 1/50 der Korundschleifscheibe. Im Vergleich zu Korundschleifscheiben kann die Produktionseffizienz von CBN-Schleifscheiben um 30% gesteigert werden.

Abbildung 1 Vergleich der Lebensdauer der Nockenwelle und des Rohstoffverbrauchs der keramischen CBN-Schleifscheibe und der Korundschleifscheibe

Beim Vergleich zwischen der keramischen CBN-Schleifscheibe und der keramischen Bondkorundschleifscheibe bei der Bearbeitung der Kurbelwellenhauptwelle ist die Lebensdauer der Hochgeschwindigkeitskeramik-CBN-Schleifscheibe 15-mal länger als die der gewöhnlichen keramischen Korundschleifscheibe. Darüber hinaus beträgt der Verbrauch eines einzelnen Rohmaterials der CBN-Schleifscheibe nur 1/59 der Korundschleifscheibe. Da die keramische CBN-Schleifscheibe eine hohe Haltbarkeit aufweist, kann die Verwendung einer CBN-Schleifscheibe die Anzahl der Abrichtzeiten der Schleifscheibe erheblich reduzieren und gleichzeitig sicherstellen, dass die Schleifscheibe während des Abrichtvorgangs eine minimale Verschmutzung verursacht.

Keramische CBN-Schleifscheiben haben im Vergleich zu herkömmlichen Korundschleifscheiben einen kürzeren Produktionszyklus, niedrigere Produktionskosten, aber eine höhere Produktionseffizienz. Das Ersetzen der ursprünglichen Korundschleifscheibe durch eine CBN-Keramikbindungsschleifscheibe ist die unvermeidliche Entwicklungsrichtung moderner Schleifwerkzeuge.

Abbildung 2 Vergleich der Lebensdauer der Kurbelwelle und des Rohstoffverbrauchs der keramischen CBN-Schleifscheibe und der Korundschleifscheibe

CBN ist ein Ultrahartes Material mit ausgezeichneter Leistung. Es hat die Vorteile einer hohen Härte, einer hohen thermischen Stabilität und einer geringen Affinität zu C. Es ist für die Verarbeitung von Eisenmetallen geeignet. Die Geschwindigkeit von Keramikschleifscheiben aus CBN erreicht im Allgemeinen 120 m / s und der große Rand Das Fertigschleifen ist auf einmal abgeschlossen, da die Oberfläche des Schleifwerkstücks unter Druckspannung steht, wodurch die Lebensdauer des Werkstücks effektiv um 20% erhöht und die Gesamtschleifkosten um mindestens 10% gesenkt werden können. Zu den Vorteilen keramischer CBN-Schleifscheiben zählen ein hoher Wirkungsgrad, hohe Präzision, niedrige Schleifkosten, geringe Umweltverschmutzung und ein ausgewogenes Verhältnis zwischen wirtschaftlicher, sozialer und ökologischer sowie nachhaltiger Entwicklung. Es ist förderlich, eine effizientere und einfachere Entwicklung der industriellen Verarbeitung zu fördern und das Ziel einer umweltfreundlichen Verarbeitung zu erreichen.

Figure 2 Comparison of life and raw material consumption for machining crankshaft between vitrified CBN grinding wheel and corundum grinding wheel

CBN is one of the superhard materials with superior performances, such as high hardness, high thermal stability, low affinity with C and suitable for processing ferrous metals. The speed of vitrified grinding wheel made of CBN is generally up to 120m/s, and a large margin of rough and fine grinding is completed at one time. Because the grinding workpiece surface is in a state of compressive stress, the service life of the workpiece can be increased by 20%, and the comprehensive grinding cost can be reduced by more than 10%. The CBN grinding wheel grinding tool has achieved great use value. Vitrified CBN grinding wheel is a high-performance grinding tool with high efficiency, high precision, low grinding cost and low environmental pollution, which realizes the sustainable development, coordination and optimization of economy, society and environment, making industrial processing more efficient and simpler and achieving the goal of green machining.