[发明专利]一种用于带沉割槽的曲轴成形磨削的电镀CBN砂轮及其制造方法

权利要求书

1.一种用于带沉割槽的曲轴成形磨削的电镀CBN砂轮，其特征在于，包括砂轮基体和磨料层；磨料层位于砂轮基体外周端面，砂轮基体外周端面上下两侧分别设有圆弧形凸起；距离砂轮基体中心孔圆心100-140mm的分度圆上均匀分布有M10丝孔和M10沉孔，距离砂轮基体圆心200-260mm的分度圆上有M16丝孔；

砂轮基体为40Cr或42CrMo材质锻造件，调质硬度为HRC28-32；砂轮基体型号为3FF1M；

所述M10丝孔数量为四个、M10沉孔数量为十二个，M16丝孔数量为两个；

磨料层的宽度3.0-5.5mm，含有磨料层的砂轮基体厚度20-30mm，圆弧形凸起中圆弧的规格R1.0-1.9mm，圆弧形凸起与砂轮外圆端面交界处的延长线与竖直方向的夹角为45°-60°；

所述磨料层质量占整体砂轮总质量的0.15-0.3%，磨料为CBN，粒度为60/70-80/100目，镀层埋入率为45-55％，磨料出刃高度为81-129μm；

所述用于带沉割槽的曲轴成形磨削的电镀CBN砂轮，通过以下步骤制得：

（1）砂轮基体加工：采用粗车-打孔-粗磨平面内孔-车型面-精磨内孔、型面以及端面的工序加工砂轮基体，砂轮基体外周端面上下两侧分别设有圆弧形凸起；

（2）砂轮基体端面上砂加厚：采用埋砂法配合使用上砂夹具和砂罩对砂轮基体外周端面进行加厚，先将上砂夹具水平放置，再将砂轮基体嵌套于上砂夹具内，砂罩靠近砂轮基体外周端面，砂轮基体端面与砂罩之间形成磨料间隙，将磨料填充于间隙内，形成磨料层；

（3）砂轮电镀：砂轮基体加厚之后采用双向脉冲电源进行电镀，电镀时加入电镀液，先利用正向电流将砂轮作为阴极，在砂轮外电镀沉积镀层，再利用反向电流将砂轮作为阳极将覆盖在圆弧形凸起的磨料层的外层电解掉，并反复操作电镀过程；

（4）用准焦法对砂轮端面、圆弧形凸起和砂轮上表面外圆平面的出刃高度分别进行测试；

（5）镀后修整：采用与砂轮型面形状相对应的修整滚轮对磨料层高点进行去除。

2.如权利要求1所述的电镀CBN砂轮，其特征在于，步骤（3）中脉冲电源的参数为：电流密度0.25-0.3 A*dm^-2，时间20-24h，占空比70-80%，正负脉冲时间比例4-5。

3.如权利要求1所述的电镀CBN砂轮，其特征在于，步骤（3）的电镀液的体积为150-180L，其中各成分的浓度为：六水硫酸镍230-380g/L，七水硫酸钴20-35g/L，六水氯化镍30-50g/L，硼酸30-50g/L，湿润剂0.2-0.5g/L，光亮剂1.2-2.2g/L，溶剂为水。

4.如权利要求3所述的电镀CBN砂轮，其特征在于，所述湿润剂为十二烷基硫酸钠或乙基己基硫酸钠，所述光亮剂是将成分A与成分B混合制成的，其中成分A是丁炔二醇、香豆素或丙炔醇中的任一种，成分B是糖精、苯亚磺酸钠或苯磺酸钠中的任一种；成分A与成分B的配比为（0.5-0.8）：1。

5.如权利要求1所述的电镀CBN砂轮，其特征在于，步骤（3）中沉积镀层为镍钴合金镀层，镍钴两种金属质量比例为（3-4）：1。