制造高精密电镀CBN砂轮的新方法

    【慧聪表面处理网】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，磨料损失严重，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

    图1所示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。

    二、电镀过程

    电镀工艺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)操作条件

    NiSo4·7H2O200-220

    H3BO330-40

    CoSO4·7H2O25-35

    NaCl10-20

    十二烷基硫酸钠0.1PH4.0-4.5

    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：

    必须对砂轮基体表面采用严格的前处理工序；

    需要对CBN磨粒进行严格筛选，以减少颗粒的尺寸差分布；

    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；

    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；

    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；

    加厚镀初期电镀参数应适当降低；

    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。

    图2镀层磨粒等高性的获得

    三、等高性中期处理

    中期处理是在预镀植砂之后进行。图2所示为利用外镀磨粒的弹性薄套的膨胀和标准刚性套的内挤压作用，使镀后切刃以标准刚性套内表面为基准面重新改变切刃在高度上的分布。弹性薄套可沿垫块底面自由滑动。薄套膨胀是利用特制塞柱通过中心通孔可产生的均匀挤压作用而获得。

    设：塞柱有效作用直径为D；弹性薄套内径为d1、外径为d2；预镀层半边厚度为Dr3；磨粒平均粒径为d3(最大值d3max，最小值d3min)；刚性套内径为d4；垫块内径为d5；固砂半边厚度为Dr6。

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