高性能磨削或高效深磨由于采用极高砂轮线速度(100m/s～250m/s左右)进行深磨(切深5mm～20mm)工件进给速度也相当高因而无论对机床和砂轮都提出了高要求对于砂轮来说必须具有高抗破碎强度、好形状精度保持性及尽能高耐用度减少转动时离心力影响和缩短更换砂轮所需时间传统陶瓷和树脂结合剂砂轮已能满足高性能磨削需要必须采用新型砂轮适应高速和大切深目前国内外金属材料高性能磨削主要采用单层电镀CBN砂轮另外了解决单层电镀砂轮容屑空间比较小问题还开发出了种金属单层CBN砂轮下简要讨论下高性能磨削砂轮基本特征和两种同结合剂形式砂轮性能特点
2 高性能磨削砂轮基特征本
高性能磨削效与砂轮合理设计和使用密切相关而用于高性能磨削砂轮与普通砂轮有大区别

正确使用条件下高性能磨削时砂轮磨损非常小即使高效深磨条件下磨削比也达20000甚至更高而且种现象随砂轮速度提高表现得愈加明显而速度提高对砂轮强度提出了极高要求高强度和半永久性高性能磨削砂轮两基本特征高性能砂轮设计应遵循三原则：(1)安全性好；(2)加工精度高；(3)良好磨削性能其安全性主要高性能砂轮安全性大程度上依赖于基体强度对磨料层强度、基体与磨料层结合强度也有高要求由于磨料层厚度相对小砂轮安全设计主要基体综合设计也与普通砂轮设计重要区别根据有关原则(大切向应力、疲劳强度、砂轮全塑性变形)确定砂轮临界失效转速另外还要考虑砂轮直径与主轴转速合理匹配对基体截型应考虑多种因素进行优化设计

高性能磨削极高砂轮线速度和高工件进给速度相结合有能导致磨削系统振动因而要求砂轮应具有定阻尼减振特性般通过砂轮和主轴之间加入阻尼垫或采用阻尼特性好高分子或复合材料制作砂轮盘由于砂轮切除率大故砂轮盘应具有足够刚性承受较大法向和切向磨削力另外砂轮盘还应具有较好导热性钢和铝基砂轮盘具有高强度和好导热性阻尼特性较差实际系统钢和铝基砂轮盘较常见其复合材料制作砂轮盘也有报道
3 单层电镀和金属单层CBN砂轮特点
单层电镀CBN或金刚石磨料砂轮般多用于难磨材料成型磨削近年来发展起来高性能磨削或高效磨削也得了广泛应用而金属单层CBN砂轮则适应高性能磨削需要近才发展起来新型砂轮两类砂轮共同特点砂轮形状精度保持性好基体般采用钢或铝合金制作因而强度高适于砂轮线速度极高场合

单层电镀砂轮层磨料通过电镀或电沉积获得镍基结合剂层固定钢制基体上砂轮形状保持性好成本低作半永久性砂轮自动化磨削佳选择电镀砂轮制造周期较长效率较低对电镀工艺规范要求严格电镀砂轮制造工艺分外镀法和内镀法内镀法砂轮切刃等高性好、型面精度高、有效磨粒数多因而磨削效率高特别适用于大切深高性能磨削其制造工艺复杂、成本高、制造效率特别低因而般倾向于采用外镀法制造电镀砂轮外镀法制造工艺简单、成本低外露切刃参差齐初始有效磨粒数仅5%～10%；磨削效率低初始型面精度易提高而且砂轮耐用度低磨料损失严重改进外镀砂轮制造工艺提高砂轮制造精度和改善磨粒等高性目前电镀砂轮制造主要研究问题

电镀砂轮使用般必像树脂或陶瓷结合基砂轮样进行修整直接投入使用另外由于单层电镀CBN砂轮基结合基与磨粒和基体之间没有化学结合做用单磨砂大部分体积(60%)被电镀基合基包裹因而磨粒间容屑空间受限制影响了磨除率竟步提高

金属单层CBN砂论则同过种熔焊工艺层磨料固定钢制基体上结合剂与基体和磨料之间主要靠化学结合力结合起某些方面比单层电镀砂轮显示出优越性金属单层砂轮结合剂活性高金属合金因而磨粒被包裹体积较小磨粒尺寸80%露出结合剂界面而会发生脱落由于其相应容屑空间较大获得较高磨除率磨削力相对而言也比较小下图两种砂轮磨粒结合形式对比
两种砂轮磨砂结合形式简图

单层电镀砂轮主要优点前所述磨削前需修整安装直接投入使用；其主要缺点当磨粒使用逐渐钝化磨削力逐渐增大进步加剧磨粒磨损有能造成工件表面热损伤另外由于安装......More↓↓↓