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制造高精密电镀CBN砂轮的新型方法

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    :单层电镀CBN砂轮磨削性能优越,适于成形和高速磨削。但砂轮不宜进行直接修整,砂轮制造精度成为影响最后加工精度的重要因素。外镀砂轮制造工艺简单、成本低,但外露切刃参差不齐,初始磨削型面精度难以提高,且砂轮耐用度低,损失严重,这是目前国内外电镀CBN砂轮使用中普遍存在的问题。

    一、砂轮的分体结构

    砂轮共分为四个部分:带锥孔的砂轮支承体;弹性薄壁套;与薄壁套相结合的无磨粒电镀金属层;以及带有磨粒的电镀金属层。锥孔设计是为了达到与砂轮轴装配时的同轴要求。 

    过程主要分为基体及磨粒准备、镀液调制、植砂和电镀(预镀、加厚镀)等,以及用于磨粒等高性改善的中期处理和相关镀后处理工艺。镀液是以瓦特镍为本液加含钴离子的溶液配制而成,如表1所示。

    表1镀液的配制

    镀液组成(g/L):

    NiSo4·7H2O200-220

    H3BO330-40

    CoSO4·7H2O25-35

    NaCl10-20

    十二烷基0.1

    操作条件

    PH4.0-4.5

    温度:45-60℃

    电流密度:1-4A/dm²

    搅拌:依过程而定

    电镀过程中需要注意的有关问题:

    1)必须对砂轮基体表面采用严格的工序;

    2)需要对CBN磨粒进行严格筛选,以减少颗粒的尺寸差分布;

    3)利用化学处理过程有效去除磨粒表面污渍,提高磨粒的润湿能力;

    4)砂轮尖角处采用大弧平滑接合,从而优化边缘区域的电流分布;

    5)采用局部间断上砂装置,充分利用“散极”改变电流密度分布造成局部稳定上砂区,可减少上砂时间1/3-1/2,而且很好地保证了植砂期间沉积镀层的均匀性;

    6)加厚镀初期电镀参数应适当降低;

    7)镀后处理工艺可大大减小氢脆倾向,使镀层结合力提高4倍以上。

    三、等高性中期处理

    中期处理是在预镀植砂之后进行。

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