CBN 砂轮可以高效高质量地高速磨削金属工件，在德国乃至欧洲的磨床上已得到了广泛的应用。应用CBN砂轮的磨削速度已接近于声速，从而大大提高了生产效率。由于CBN砂轮的损耗非常小，其成型磨削的精度极易保证。但是，CBN砂轮的制作技术却制约着高速磨削技术的发展。因此，如何高精度地制作CBN砂轮成为了高速磨削技术的关键。
我公司近年来引进的HOFFLER HELIX 400、Gleason® 245TWG Threaded Wheel Grinder等高端数控磨床均能很好地实现CBN砂轮成形磨削工艺，但由于综合成本高昂，同类设备的总体数量又不多，难以形成经济的规模加工能力。
|
图3 CBN砂轮成形磨削 |
|
图4 CBN砂轮及主轴 |
我公司自1996年开始批量生产重型汽车变速器时，其中的中间轴由于结构限制，一端齿宽125mm的直齿无法使用普通磨齿设备磨削。为此，我们分析了该零件的精度要求和现有设备的可用性，提出了一种比较经济的CBN砂轮成形磨削工艺(如图3、4所示)。首先，我们利用公司内部现有的高精度CNC车床、CNC 磨床突破了CBN砂轮基体的加工难题。然后，工艺部门的工程师通过技术文献检索和技术试验，较好地掌握了CBN镀覆技术(The Electroplating Process)。此外，CBN砂轮的重镀与翻新技术(The Replating and Refurbishment)在保持砂轮重复使用精度的条件下，也保证了砂轮基体的高利用率，降低刀具制造成本。第三，我们通过改造M8612A花键轴磨床作为专用磨床，节省了高昂的设备投资。第四，通过工艺实验，选用适当的矿物油作为冷却润滑液，并确定了合适的切削参数。
通过上述工作，我们实现了满足产品零件精度要求的CBN成形磨削工业应用。在设备投资、CBN磨轮制造成本和刀具使用寿命等方面，我们现有的工艺均具有较好的经济性。
结论
PCBN 刀具应用目前是相当普遍的，CBN成形磨削由于设备、刀具的经济性，普及面不广。我公司的CBN成形磨削虽然是因陋就简的“土办法”，却具有较好的经济性。国外进口CBN磨轮、CNC设备的优越性当然是无法回避的，所以我在本文中的叙述更多地强调了“满足产品零件精度要求”的“实用”型工业应用。
尽管我们在实践中取得了进步，但实际生产中仍然存在许多不足，主要表现在以下四方面。
1. 合理使用PCBN刀具，准确判断PCBN刀具的耐用度是关键。
有关文献要求在PCBN刀具后刀面磨损标准达0.3～0.5mm(精车时取小值)时，进行定期重磨为好。但是重磨需要一定的设备和技巧，最好是能引进多功能工具磨床。由于条件所限，我公司目前仍在普通工具磨床上刃磨，就设备、人员技术素质而言，难以保证刀具的重磨质量；
2. PCBN刀具焊接技术仍需提高，目前仍有10％～30％的刀具损坏是由焊接质量不好所引起；
3. CBN磨轮使用寿命仍有待于提高，其中CBN镀覆技术的切实提高是关键；
4. CBN磨轮基体的制造精度仍不能令人十分满意。
