摘要:介紹了快速點(diǎn)磨削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及工藝特征,分析和研究了快速點(diǎn)磨削機(jī)理和材料去除機(jī)制编漆。研究結(jié)果表明,砂輪的磨損機(jī)制不同于一般外圓磨削,磨削過程具有較高的綠色加工性能,通過合理控制磨削參數(shù)和磨削條件,該項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于一些難加工材料和復(fù)雜回轉(zhuǎn)表面的高質(zhì)量磨削加工捐晶。由此提出了在這些領(lǐng)域開展應(yīng)用研究的重點(diǎn)內(nèi)容,以及推廣和開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的意義和屎。

引言

快速點(diǎn)磨削(quick—pointgrinding)工藝是由德國(guó)Junker公司于1994年開發(fā)的一種集CNC窄坦、CBN超硬磨料唤反、超高速磨削三大先進(jìn)技術(shù)于一體的高效率、高柔性先進(jìn)加工工藝,主要用于軸類零件的加工鸭津。它采用薄層CBN或人造金剛石超硬磨料砂輪,是新一代數(shù)控車削和超高速磨削的極佳結(jié)合,是目前超高速磨削最先進(jìn)的技術(shù)形式之一^［1］旧搔。快速點(diǎn)磨削技術(shù)已在國(guó)外汽車工業(yè)、工具制造業(yè)中得到應(yīng)用侣赘。我國(guó)部分汽車制造企業(yè)目前也針對(duì)特定零件引進(jìn)了這一工藝和相應(yīng)設(shè)備,并取得了明顯的效益麦葱。但由于國(guó)外對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)并沒有真正掌握其關(guān)鍵工藝技術(shù),因而其應(yīng)用領(lǐng)域很小。國(guó)內(nèi)目前還不能生產(chǎn)配套砂輪及相關(guān)附件,全部設(shè)備依賴進(jìn)口频澜。國(guó)外有關(guān)快速點(diǎn)磨削的機(jī)理盖础、規(guī)律、磨削質(zhì)量控制及點(diǎn)磨削工藝等的系統(tǒng)理論與實(shí)驗(yàn)研究及相關(guān)技術(shù)信息也鮮見報(bào)道,因此該項(xiàng)新工藝的許多關(guān)鍵技術(shù)及理論试授、新的應(yīng)用領(lǐng)域均有待于進(jìn)一步開發(fā)和研究伶肚。

1快速點(diǎn)磨削的技術(shù)特征

快速點(diǎn)磨削的磨削過程不同于一般意義上的超高速磨削,其技術(shù)特征如下:

(1)在磨削工件外圓時(shí),砂輪與工件軸線并不是始終處于平行狀態(tài),而是在水平方向旋轉(zhuǎn)一定角度,以實(shí)現(xiàn)砂輪和工件在理論上的點(diǎn)接觸,如圖1所示。Junker公司的數(shù)控快速點(diǎn)磨削機(jī)床,根據(jù)工作臺(tái)進(jìn)給方向及臺(tái)肩方位,在垂直方向砂輪軸線與工件軸線的點(diǎn)磨變量角α為土0．5°^[2] ,通過數(shù)控系統(tǒng)控制點(diǎn)磨變量角大小以及在X辈畜、Y方向的聯(lián)動(dòng)速度侄含。

(2)快速點(diǎn)磨削砂輪采用超硬磨料CBN或人造金剛石超薄砂輪,厚度為4～6mm,砂輪安裝采用三點(diǎn)定位安裝系統(tǒng)快速完成,重復(fù)定位精度高,并可在機(jī)床上自動(dòng)完成砂輪的動(dòng)平衡。

(3)砂輪速度可達(dá)100～160m/s洽腊。為獲得高磨除率,同時(shí)不使砂輪產(chǎn)生過大的離心力,工件也以高速相對(duì)旋轉(zhuǎn)(Junker公司的點(diǎn)磨機(jī)床,其工件轉(zhuǎn)速最高可達(dá)12000r/min),因此實(shí)際磨削速度是砂輪和工件兩者速度的疊加,可達(dá)200～250m/s褒醒。

(4)與一般磨削方式不同,由于砂輪傾斜,故形成“后角”,在磨削外圓時(shí),材料去除主要靠砂輪側(cè)邊完成,而周邊起光磨作用

(5)Junker公司數(shù)控快速點(diǎn)磨削機(jī)床采用了多項(xiàng)專利技術(shù)^[3] ,如砂輪三點(diǎn)定位安裝系統(tǒng)、砂輪主軸電平衡自動(dòng)控制系統(tǒng)池摧、精密導(dǎo)軌系統(tǒng)及砂輪在線修整技術(shù)等,以保證機(jī)床的加工性能焦除。

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