立方氮化硼超硬刀具刃磨装置设计（开题报告）.doc
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立方氮化硼超硬刀具刃磨装置设计（开题报告）,《立方氮化硼超硬刀具刃磨装置设计》开题报告1、课题的目的及意义立方氮化硼(cubic boron nitride简称cbn)由于具有高硬度，高耐磨性，低摩擦系数，高热传导率、良好的耐热性和化学稳定性等这些独特的特性组合，使其成为加工各类铁族金属材料的有效工具，并被誉为“过去半个世纪提高工业生产率的最大贡献之一”。cbn...
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《立方氮化硼超硬刀具刃磨装置设计》开题报告
1、课题的目的及意义
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride简称CBN)由于具有高硬度，高耐磨性，低摩擦系数，高热传导率、良好的耐热性和化学稳定性等这些独特的特性组合，使其成为加工各类铁族金属材料的有效工具，并被誉为“过去半个世纪提高工业生产率的最大贡献之一”。CBN的优异性能，特别是在汽车发动机制造行业，CBN已在工业发达国家得到了较为普遍的应用和迅速的发展。目前美国、欧洲、日本的汽车发动机轴类零件（曲轴、凸轮轴）的精加工几乎普及了CBN砂轮磨削，我国从90年代至今，一直在从事这方面的研究工作，其数控磨床的制造CBN刀具的制造均取得了一些阶段成果，但是CBN刀具的研磨和刃磨要求技术特别高，所以本课题拟开发出一台刃磨和研磨CBN刀具的装置，对提高CBN刀具的应用有一定促进作用。
1、1立方氮化硼刀具的性能特点
立方氮化硼（CBN）是超硬材料之一，它是氮化硼的化合物，是在越50Kbr的高压及1700℃的高温下形成的，它的硬度仅次于金刚石，但它和金刚石相比却有下述优点：
立方氮化硼具有以下性能特点：
1.1.1很高的硬度和耐磨性：
CBN的晶体结构与金刚石相似，也属面心立方晶系，不仅晶格常数（a=3.615A）相近（金刚石a=3.567A），且晶体中化学键的类型也相同。原子都由共价键连接。CBN的共价键是饱和的，键的方向性和结合力都很强，具有接近金刚石的硬度和抗压强度。CBN微粉的显微硬度为HV8000--000。在加工淬硬钢及灰铸铁时，CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多。有一定的韧性，它不仅可用于加工强硬的铸铁，还可加工强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其它合金材料。
1.1.2
很高的热稳定性
CBN的耐热性可达1400--1500℃，在高温1200℃下仍可保持硬度不变，比金刚石的耐热性（700--800℃）几乎高出一倍。此外，CBN具有抵抗周期性高温作用的能力，其切削速度可为硬质合金刀具的4—6倍。
1.1.3 优良的化学稳定性：
CBN是化学惰性特别大的物质，在中性的，还原性的气体中，对酸碱都是稳定的。与碳只是在2000℃时才起反应，与铁系材料直至1200--1300℃时也不起化学作用。研究表明，CBN与各种材料的粘接和扩散作用比硬质合金小得多。CBN有很高的抗氧化能力，在1000℃时也不会产生氧化现象，但是，CBN在高温（1000℃以上）与水要起化学反应（CBN+3H2O→H3BO3+NH3）。由于水解作用，造成大量CBN被磨耗，因此湿式切削时，要注意选择切削液。与碳元素的亲和力小，所以十分适宜于加工黑色金属，而能保持较高的耐用度，聚晶立方氮化硼（PCBN）可用于切削加工，多用于难加工材料的切削加工，但CBN最为广泛应用于切削加工。
1.1.4 良好的导热性
CBN的导热性虽赶不上金刚石，但都大大高于高速钢和硬质合金。随着切
1、课题的目的及意义
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride简称CBN)由于具有高硬度，高耐磨性，低摩擦系数，高热传导率、良好的耐热性和化学稳定性等这些独特的特性组合，使其成为加工各类铁族金属材料的有效工具，并被誉为“过去半个世纪提高工业生产率的最大贡献之一”。CBN的优异性能，特别是在汽车发动机制造行业，CBN已在工业发达国家得到了较为普遍的应用和迅速的发展。目前美国、欧洲、日本的汽车发动机轴类零件（曲轴、凸轮轴）的精加工几乎普及了CBN砂轮磨削，我国从90年代至今，一直在从事这方面的研究工作，其数控磨床的制造CBN刀具的制造均取得了一些阶段成果，但是CBN刀具的研磨和刃磨要求技术特别高，所以本课题拟开发出一台刃磨和研磨CBN刀具的装置，对提高CBN刀具的应用有一定促进作用。
1、1立方氮化硼刀具的性能特点
立方氮化硼（CBN）是超硬材料之一，它是氮化硼的化合物，是在越50Kbr的高压及1700℃的高温下形成的，它的硬度仅次于金刚石，但它和金刚石相比却有下述优点：
立方氮化硼具有以下性能特点：
1.1.1很高的硬度和耐磨性：
CBN的晶体结构与金刚石相似，也属面心立方晶系，不仅晶格常数（a=3.615A）相近（金刚石a=3.567A），且晶体中化学键的类型也相同。原子都由共价键连接。CBN的共价键是饱和的，键的方向性和结合力都很强，具有接近金刚石的硬度和抗压强度。CBN微粉的显微硬度为HV8000--000。在加工淬硬钢及灰铸铁时，CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多。有一定的韧性，它不仅可用于加工强硬的铸铁，还可加工强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其它合金材料。
1.1.2
很高的热稳定性
CBN的耐热性可达1400--1500℃，在高温1200℃下仍可保持硬度不变，比金刚石的耐热性（700--800℃）几乎高出一倍。此外，CBN具有抵抗周期性高温作用的能力，其切削速度可为硬质合金刀具的4—6倍。
1.1.3 优良的化学稳定性：
CBN是化学惰性特别大的物质，在中性的，还原性的气体中，对酸碱都是稳定的。与碳只是在2000℃时才起反应，与铁系材料直至1200--1300℃时也不起化学作用。研究表明，CBN与各种材料的粘接和扩散作用比硬质合金小得多。CBN有很高的抗氧化能力，在1000℃时也不会产生氧化现象，但是，CBN在高温（1000℃以上）与水要起化学反应（CBN+3H2O→H3BO3+NH3）。由于水解作用，造成大量CBN被磨耗，因此湿式切削时，要注意选择切削液。与碳元素的亲和力小，所以十分适宜于加工黑色金属，而能保持较高的耐用度，聚晶立方氮化硼（PCBN）可用于切削加工，多用于难加工材料的切削加工，但CBN最为广泛应用于切削加工。
1.1.4 良好的导热性
CBN的导热性虽赶不上金刚石，但都大大高于高速钢和硬质合金。随着切
