高速高效磨削技術(shù)

1、第五章第五章高速高效磨削技術(shù)高速高效磨削技術(shù)普通磨削：普通磨削： V 45m/s高速磨削：高速磨削： 45m/sV 150m/s1、高速磨削的定義高速磨削是通過提高砂輪線速度來達(dá)到提高磨削去除率和磨削質(zhì)量高速磨削是通過提高砂輪線速度來達(dá)到提高磨削去除率和磨削質(zhì)量的工藝方法。的工藝方法。圖圖 超高速隨動數(shù)控磨床超高速隨動數(shù)控磨床 高速高效磨削用的磨床具有很高的主高速高效磨削用的磨床具有很高的主軸轉(zhuǎn)速和功率、高度自動化和牢靠的磨削軸轉(zhuǎn)速和功率、高度自動化和牢靠的磨削進(jìn)程，還具有進(jìn)程，還具有高精度、高阻尼、高抗振性高精度、高阻尼、高抗振性和熱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等特征。等特征。隨著砂輪隨著砂輪速度大幅度

2、提高速度大幅度提高，每個磨粒，每個磨粒承受的承受的磨削力減小磨削力減小，總的磨削力隨之大，總的磨削力隨之大大降低。大降低。超高速磨削時，單個超高速磨削時，單個磨屑形成時間短磨屑形成時間短，工件表面的工件表面的彈性變形層變淺彈性變形層變淺，工件表面，工件表面層層硬化及殘余應(yīng)力變小硬化及殘余應(yīng)力變小。超高速磨削時磨粒在磨削區(qū)上的移動超高速磨削時磨粒在磨削區(qū)上的移動速度和工件的速度和工件的進(jìn)給速度均大大加快進(jìn)給速度均大大加快，工，工件表面磨削溫度有所降低，因而能件表面磨削溫度有所降低，因而能越過越過發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域，極大的擴(kuò)張了磨，極大的擴(kuò)張了磨削參數(shù)應(yīng)用范圍。削參數(shù)應(yīng)用范圍。2

3、 高效深切磨削原理n 工件表面存在一臨界溫度。小于A點時，所對應(yīng)的Zw、 vw增大。緩進(jìn)給磨削工件表面沒有燒傷，在A、B之間所對應(yīng)的Zw、 vw，工件表面有最高的溫度，超過發(fā)生燒傷的臨界溫度，這個范圍內(nèi)進(jìn)行緩進(jìn)給磨削，工件表面易發(fā)生燒傷。n越過B點增Zw、 vw ，工件表面溫度低于燒傷的臨界溫度，進(jìn)行磨削，工件表面不發(fā)生燒傷，HEDG的Zw、 vw大于緩進(jìn)給磨削，所以工件表面溫度低得多，跳過發(fā)生燒傷的臨界溫度。工件進(jìn)給速度、金屬切除率Z與工件表面溫度的關(guān)系 3 高速、高精度主軸單元制造技術(shù)高速、高精度主軸單元制造技術(shù)圖圖 高速磨削主軸高速磨削主軸 主軸單元包括主軸單元包括主軸動力源、主軸、軸承

4、和機(jī)架主軸動力源、主軸、軸承和機(jī)架幾個部分，它幾個部分，它影響著加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動力學(xué)性能及影響著加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動力學(xué)性能及穩(wěn)定性對高速高效磨削、精密超精密磨削起著關(guān)鍵的作用穩(wěn)定性對高速高效磨削、精密超精密磨削起著關(guān)鍵的作用。圖圖 液體動靜壓軸承液體動靜壓軸承4 砂輪制造及其新技術(shù)砂輪制造及其新技術(shù) CBN砂輪和人造金剛石砂輪的應(yīng)砂輪和人造金剛石砂輪的應(yīng)用越來越廣泛，而砂輪的許用線速度用越來越廣泛，而砂輪的許用線速度也要求較高，一般在也要求較高，一般在80m/s以上。單以上。單層電鍍層電鍍CBN砂輪的線速度可達(dá)砂輪的線速度可達(dá)250m/s，發(fā)展超高速磨

5、削也需要發(fā)展超高速磨削也需要150m/s以上的以上的砂輪砂輪。新技術(shù)包括了。新技術(shù)包括了砂輪設(shè)計砂輪設(shè)計、截面截面形狀的優(yōu)化、粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度及其形狀的優(yōu)化、粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度及其適用性、砂輪基體的材料適用性、砂輪基體的材料。圖圖 高速磨削用砂輪5 砂輪在線修整技術(shù)砂輪在線修整技術(shù) 在磨削過程中，砂輪由于磨鈍和磨損，需要進(jìn)行及時修整，在磨削過程中，砂輪由于磨鈍和磨損，需要進(jìn)行及時修整，特別是對超細(xì)磨料砂輪而言，更需頻繁修整。普通砂輪修整比特別是對超細(xì)磨料砂輪而言，更需頻繁修整。普通砂輪修整比較容易；人造金剛石砂輪較容易；人造金剛石砂輪、CBN砂輪的修整砂輪的修整、超硬磨料砂輪的超硬磨料砂輪的修圓

6、及磨料開刃重要的修圓及磨料開刃重要的研究課題研究課題。 6其他高效磨削工藝：其他高效磨削工藝： 快速短行程磨削、大氣孔寬砂輪磨削工藝、多砂輪磨削快速短行程磨削、大氣孔寬砂輪磨削工藝、多砂輪磨削工藝、恒壓力工藝、恒壓力(定力定力)磨削工藝、冷風(fēng)磨削工藝、單點磨削工藝、磨削工藝、冷風(fēng)磨削工藝、單點磨削工藝、高速日負(fù)荷磨削工藝在此不作一一介紹。高速日負(fù)荷磨削工藝在此不作一一介紹。恒壓力磨削恒壓力磨削快速短行程磨削快速短行程磨削多砂輪磨削工藝多砂輪磨削工藝n總結(jié)高速磨削有如下優(yōu)點：總結(jié)高速磨削有如下優(yōu)點：磨粒的未變形磨粒的未變形切削焊度減小切削焊度減小，磨削力下降磨削力下降。砂輪砂輪磨損減少磨損減少，提高砂輪壽命提高砂輪壽命。在磨粒最大未變形切削厚度不變條件下，可加在磨粒最大未變形切削厚度不變條件下，可加大大磨削深度磨削深度或或工件速度工件速度，提高磨削效率