齒輪行業(yè)用到的超硬工具——PCBN刀具、超硬砂輪和金剛石滾輪修整器

  1、PCBN刀具：熱處理后車削加工齒輪，采用PCBN刀具。

  齒輪的材料常見(jiàn)有齒輪鋼20CrMnTi，進(jìn)口鋼材牌號(hào)8620H（20CrNiMo，20CrNiMoH），中碳鋼45號(hào)鋼，中碳合金鋼40Cr，低碳鋼20Cr，含鉛、鉬、鋁等合金元素的滲氮鋼等，為了符合行業(yè)應(yīng)用要求，經(jīng)過(guò)滲碳淬火、表面淬火、滲氮、調(diào)制等方式處理之后，硬度較高，調(diào)制后硬度低一般在HB220-280；滲氮處理后硬度一般在HV700-900，滲碳淬火后一般在HRC58-62度，表面淬火后一般在HRC40-55之間，對(duì)于HRC60左右的齒輪車削加工，就推薦采用PCBN刀具。

  PCBN刀具硬度高、抗沖擊性強(qiáng)、加工齒輪精度高、可高速車削加工齒輪。PCBN的硬度在HV8000~9000，復(fù)合抗彎強(qiáng)度為900~1300MPa，導(dǎo)熱性比較好，耐熱性為1400~1500℃。同時(shí)具備很高的抗氧化能力，在1000℃時(shí)也不產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，與鐵系材料在1200℃~1300℃時(shí)也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以PCBN刀具加工齒輪是非常理想的刀具。

  2、陶瓷砂輪：陶瓷砂輪（碳化硅、棕剛玉、白剛玉等）或者陶瓷超硬砂輪（陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪和陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪）。

  白剛玉砂輪是以工業(yè)鋁氧粉作為主要原料，于電弧爐中冶煉而成的磨具，主要礦物成分a-ALO大于98%，硬度與棕剛玉相近，但韌性較低，其切削性能比棕剛玉高。棕剛玉砂輪是用磨料和結(jié)合劑混合經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成，疏松的盤狀、輪狀等各種形狀的磨具，棕剛玉砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種，使用時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，可對(duì)金屬或非金屬工件的外圓、內(nèi)圓、平面和各種型面等進(jìn)行粗磨、半精磨和精磨以及開(kāi)槽和切斷等。

  以CBN（立方氮化硼）磨料為原料，分別用金屬粉、樹(shù)脂粉、陶瓷和電鍍金屬作結(jié)合劑，制成各種形狀的制品，用于磨削、拋光、研磨的工具叫CBN磨具。CBN相比金剛石砂輪在加工黑色金屬中更有優(yōu)勢(shì)。

  砂輪安裝在高速蝸桿砂輪磨齒機(jī)中，磨削的齒輪具有較高的齒輪精度（3-5級(jí)），能夠獲得較好的傳動(dòng)平穩(wěn)性，傳動(dòng)噪聲低，被廣泛用于中小規(guī)格齒輪磨削，尤其是批量齒輪的磨削。

  3、金剛石滾輪

  在機(jī)械工具行業(yè)，一般情況都是離不開(kāi)齒輪的，齒輪傳動(dòng)也非常重要的，隨著社會(huì)科技的發(fā)展，國(guó)外的機(jī)械行業(yè)采用的越來(lái)越多的齒輪式金剛石修整滾輪對(duì)砂輪，珩輪進(jìn)行一次性修整，我們國(guó)內(nèi)很多廠家借鑒了國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)，搭配新型齒輪的磨齒機(jī)使用，來(lái)滿足國(guó)內(nèi)的需求。

  金剛石滾輪具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

  （1）生產(chǎn)效率高。金剛石滾輪成形修整砂輪所需時(shí)間短，僅幾秒鐘就可完成。

  （2）修整器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修整動(dòng)作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

  （3）金剛石滾輪精度保持性好，因此，工件的精度穩(wěn)定，零件的互換性也好。

  （4）用金剛石滾輪成形修整一些型面復(fù)雜（如小圓角）的砂輪，可以得到滿意的效果。

  （5）用金剛石滾輪成形修整砂輪，操作簡(jiǎn)單。

  雖然金剛石滾輪具有以上一系列優(yōu)點(diǎn)，但是制造比較困難，特別是高精度的金剛石滾輪。金剛石滾輪本身價(jià)格也較高，因此，它適合于大批量生產(chǎn)和一些特殊零件的中、小批量生產(chǎn)。