Nghiên cứu so sánh về ứng dụng của đá mài CBN gốm và đá mài corundum trong sản xuất động cơ

Dụng cụ mài CBN gốm có ưu điểm là ổn định nhiệt tốt và chống mài tốt; không dễ phản ứng hóa học với các nguyên tố nhóm sắt, thích hợp để gia công các chi tiết thép có độ cứng và độ bền cao; ngành công nghiệp ô tô là lĩnh vực ứng dụng chính của đá mài CBN gốm, đặc biệt là trên phương diện gia công các bộ phận chính của trục cam và trục khuỷu của động cơ; chất lượng gia công của trục cam và trục khuỷu ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính động lực của động cơ; nhưng do dư lượng gia công lớn và độ mài khó, yêu cầu về độ chính xác mài gọt rất cao, độ khó của gia công tương đối lớn, tính năng của đá mài corundum thông thường khó đáp ứng yêu cầu gia công hiệu quả; độ cứng của CBN lớn hơn 2 lần so với corundum, độ bền và tuổi thọ của corundum thông thường thấp, và cần phải sửa chữa hoặc thay thế thường xuyên, tạo ra phế liệu mài corundum tương đối lớn, gây ô nhiễm môi trường ở mức độ nghiêm trọng; mà đá mài CBN dụng cụ mài tính năng cao có tốc độ mài cao, hiệu quả cao, độ chính xác cao, chi phí mài thấp; đồng thời giảm được vấn đề ô nhiễm môi trường.

Máy mài trục cam CNC nhập khẩu, trong cùng một phôi, tuổi thọ của đá mài gốm CBN cao hơn 40-50 lần so với máy mài corundum gốm thông thường; mức tiêu thụ nguyên liệu thô của đá mài CBN bằng 1/50 của đá mài corundum. Hiệu suất sản xuất của đá mài CBN cao hơn 30% so với đá mài corundum.

Hình 1 So sánh tuổi thọ và mức tiêu hao nguyên liệu khi gia công trục cam bằng đá mài gốm CBN và đá mài corundum

Về mặt gia công trục khuỷu, so sánh đá mài gốm CBN với đá mài corundum trong quá trình gia công trục chính trục khuỷu, thì tuổi thọ của đá mài gốm CBN tốc độ cao gấp 15 lần so với đá mài corundum gốm thông thường. Mức tiêu thụ nguyên liệu của đá mài CBN bằng 1/59 của đá mài corundum; do đá mài CBN gốm độ bền cao, nên khi sử dụng đá mài CBN có thể làm giảm đáng kể số lần sửa chữa đá mài, và ô nhiễm do đá mài tạo ra trong quá trình sửa chữa cũng sẽ giảm thiểu.

So với đá mài corundum truyền thống, đá mài gốm CBN rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất. Đá mài có chất kết dính gốm CBN sẽ thay thế đá mài corundum là xu hướng phát triển trong lĩnh vực gia công các dụng cụ mài hiện đại.

Hình 2 So sánh tuổi thọ và mức tiêu thụ nguyên liệu của đá mài gốm CBN và đá mài corundum trong gia công trục khuỷu

CBN là một trong những vật liệu siêu cứng với tính năng vượt trội, độ cứng cao, độ ổn định nhiệt cao, cùng với C lực tương tác nhỏ, thích hợp để gia công kim loại màu, tốc độ của đá mài gốm làm bằng CBN thường đạt tới 120m/s, lượng mài thô hoàn thành một lần lớn, do trạng thái ứng lực nén trên bề mặt phôi mài, nên tuổi thọ của phôi có thể tăng thêm 20% và chi phí mài tổng thể có thể giảm hơn 10%; dụng cụ đá mài CBN đã đạt được giá trị sử dụng lớn. dụng cụ đá mài gốm CBN có hiệu suất cao, độ chính xác cao, chi phí mài thấp và ô nhiễm môi trường thấp đã đạt được sự phát triển bền vững của tối ưu hóa phối hợp giữa 3 yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường. Làm cho ngành gia công công nghiệp ngày càng hiệu quả và đơn giản hơn. Thực hiện được mục tiêu gia công xanh.