近年來，國(guó)外興起一種稱之為硬切削(Hard turning)的新工藝，由于其成本低廉涡瀑、切削效率高、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)顯著璃帘，對(duì)傳統(tǒng)的磨削方法提出挑戰(zhàn)并產(chǎn)生一定沖擊婉错，同時(shí)還引發(fā)了一場(chǎng)硬切削是否會(huì)取代磨削的爭(zhēng)議。磨削加工的前景如何?是否有新的發(fā)展?對(duì)生產(chǎn)磨床的廠家而言熬魄，對(duì)這一發(fā)展動(dòng)向肯定是感興趣的姐药，因?yàn)樗P(guān)系到我們今后的發(fā)展與生存。

硬切削的概念是什么?

硬切削是指使用CBN實(shí)體刀具滔壳、CBN刀頭或陶瓷刀具來加工淬硬的工件削晦。用硬切削這種新工藝可以切削淬硬的工件。用硬切削這種新工藝可以切削淬硬鋼武填、灰鑄鐵缩旬、球墨鑄鐵、粉末冶金和特殊材料莱没。當(dāng)然初肉，也有一些材料如青銅等不適合采用硬切削。用硬切削可進(jìn)行車削饰躲、表面加工牙咏、攻螺紋、銑削嘹裂、開槽妄壶、靠模加工、車削錐面寄狼。據(jù)美國(guó)有關(guān)文章報(bào)導(dǎo)丁寄，硬切削使工件光潔度始終保持16μm。在正常條件下泊愧，光潔度能達(dá)到6～8μm伊磺。目前，硬切削這種新工藝正在許多工業(yè)部門采用删咱，如汽車制造廠用這種方法對(duì)傳動(dòng)軸屑埋、各類軸傳動(dòng)鏈、發(fā)動(dòng)機(jī)凭坪、制動(dòng)盤和制動(dòng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行半精加工和精加工肤俱；飛機(jī)制造廠用這種方法制造副翼齒輪和起落架，從油田到鋼廠到處可以看到硬切削方法的應(yīng)用连谁。機(jī)床绸搞、工具窍蟹、重型卡車、農(nóng)業(yè)機(jī)具亭结、醫(yī)用設(shè)備舟到、罐頭模具、汽車零件都把硬切削作為其生產(chǎn)過程的一個(gè)組成部份召摔。

采用硬切削工藝的優(yōu)點(diǎn)：

1.硬切削成本低廉，一般僅為磨削的四分之一蜻肄；

2.用硬切削不需用專用刀具际终、專用機(jī)械和夾具，而磨削則要求使用磨床琴致，硬切削則可在現(xiàn)有的NC或CNC車削中心上進(jìn)行誓呆；

3.生產(chǎn)率高，因?yàn)?/span>CBN刀具的切削速度可高達(dá)274m/min以上样刷，使生產(chǎn)率大大提高仑扑，節(jié)省了大量時(shí)間。

由于CBN刀具的成本近年來已大大降低置鼻，從而為硬切削的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件镇饮。成本不僅指刀具成本，而是每只零件的制造成本箕母，以較長(zhǎng)的刀具壽命和每個(gè)切削刀頭的低成本储藐，CBN為硬加工提供了一條最經(jīng)濟(jì)的途徑。如美國(guó)有一家公司以前用粗磨來加工一種硬質(zhì)齒輪的端面嘶是，后改用硬切削作為粗加工钙勃，再進(jìn)行精磨，成本減少40%聂喇。如果把粗磨和精磨都改為硬切削辖源，那么加工時(shí)間、夾具成本希太、刀具成本以及能耗都可下降克饶，而生產(chǎn)率卻可提高，并使每只零件的成本下降55%拳鹉。美國(guó)另一家生產(chǎn)壓力環(huán)的工廠膏逮，原工藝都是磨削，包括內(nèi)圓磨削虎北、端面磨削琢刮、外圓磨削和球面磨削四道工序，改用硬切削后腋尘，只用VNMA332和CNMA432兩把刀具耍烙，使加工速度提高10倍酌峻。

此外，在廢物處理和環(huán)保方面扼希，硬切削優(yōu)于磨削坊阎。磨削會(huì)產(chǎn)生磨屑和冷卻液的混合物，這是不能再利用的廢物工殖，會(huì)污染環(huán)境惶政。硬切削產(chǎn)生的廢屑則可再利用，這對(duì)重視環(huán)境保護(hù)的今天來講特別重要矮男。

近年來移必，工廠的空間備受重視，與CBN刀具相比毡鉴，砂輪比較大而且笨重崔泵，因此難以貯存。CBN刀具很小猪瞬，而且不必再增加新機(jī)床就可用于硬切削憎瘸，從而節(jié)省了工廠的空間。

硬切削的迅速發(fā)展是建立在過去幾年CBN刀具技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上陈瘦，90年代初只能在少數(shù)幾種CBN刀具中選擇用于硬切削幌甘。目前，用戶的選擇多了10倍痊项。再者含潘，速度也大大提高，90年代初對(duì)鑄鐵的最大切削速度約為152m/min线婚，現(xiàn)在最高切削速度達(dá)1524m/min遏弱，大多數(shù)連續(xù)的硬質(zhì)鋼切削速度在90～150m/min，進(jìn)給量0.05～0.2mm/r塞弊，切削深度達(dá)到0.1～0.5mm差齐。CBN的適用性擴(kuò)大，過去不能用于脆性工件耘炭，現(xiàn)在對(duì)硬度不一的工件都能進(jìn)行加工气弥。

鑒于硬切削有上述許多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外有關(guān)專家認(rèn)為這項(xiàng)新技術(shù)代表了今天蔼紫，也預(yù)示著明天给措。有的還發(fā)出了“你為何還采用磨削”的問題。

高速機(jī)械加工和硬切削真的會(huì)取代磨削嗎?

磨削專家認(rèn)為不會(huì)恒焕，因?yàn)槟ゴ簿哂凶陨淼囊恍﹥?yōu)勢(shì)炮罩，磨削精度較高，對(duì)公差要求較嚴(yán)的加工非磨削莫屬余二。磨削時(shí)可以加上在線測(cè)量圃匙，在加工時(shí)間可閉合循環(huán)榴蜻，這種方法在其它機(jī)床上難以實(shí)現(xiàn)。而最重要的一點(diǎn)炎蹬，近幾年新材料層出不窮瞎喉。替代了許多傳統(tǒng)的材料。實(shí)踐證明竭沫，磨削是加工這類新型材料的好方法燥翅。因此，今后磨削加工仍是不可缺少的蜕提。誠(chéng)然森书，對(duì)一般材料而言，磨削可能會(huì)遇到銑削贯溅、鉸削拄氯、車削等方法強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)躲查。但對(duì)諸如陶瓷它浅、金屬陶瓷復(fù)合材料、晶須加強(qiáng)材料以及高溫超級(jí)合金之類的新一代材料而言镣煮，硬切削決不是磨削的對(duì)手姐霍，而且必須用磨削進(jìn)行加工。例如典唇，磨削是加工在噴氣飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的超級(jí)合金工件的唯一方法镊折，也是加工用陶瓷合金、陶瓷和玻璃制成的汽車和光學(xué)元件的唯一方法贾焊。新型材料一般都具有硬脆马前、耐磨、耐熱等特點(diǎn)占赤，聚合型材料都是晶須加強(qiáng)材料居截，對(duì)這些材料來講，磨削是絕對(duì)需要的加工手段嫩玻。對(duì)耐熱和耐磨損的陶瓷涂料而言六呼，面臨更為復(fù)雜的問題，即要同時(shí)磨削陶瓷和金屬尘腕。

隨著生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步刨税，對(duì)磨床提出了許多新的要求，如美國(guó)磨削協(xié)會(huì)提出如下要求：

主軸轉(zhuǎn)速要達(dá)到25000r/min摸马，可以9144m/min(152.4m/s)甚至更高的速度進(jìn)行磨削筏所；磨頭主軸設(shè)計(jì)剛性好，機(jī)床體積較小五逢，輕便丝仿，加工區(qū)體積328cm2蟆豫，可加工各種形狀的工件，范圍廣的和精密控制的拖板定位系統(tǒng)懒闷，采用模塊化設(shè)計(jì)和較多的標(biāo)準(zhǔn)件十减，與CNC相連的修整系統(tǒng)，可跟蹤砂輪尺寸愤估，修整器位置以及砂輪對(duì)工件的位置帮辟；具有能監(jiān)控機(jī)床狀態(tài)，機(jī)床動(dòng)平衡玩焰、主軸和電動(dòng)機(jī)狀態(tài)以及砂輪狀態(tài)的傳感器由驹，監(jiān)控修整時(shí)金剛石與CBN砂輪間的接觸，監(jiān)督CBN砂輪與工件之間的接觸昔园，以提高效率蔓榄。該協(xié)會(huì)還希望具有對(duì)小工件進(jìn)行緩進(jìn)給成形磨削的能力，希望用平面磨床替代平面銑床 該協(xié)會(huì)還對(duì)21世紀(jì)的磨削提出展望默刚，21世紀(jì)的磨床將采用磁性懸浮主軸甥郑，在15kW功率范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速達(dá)到40000r/min荤西，而占地面積很小澜搅，水基靜壓軸承可以使用水基切削液，能進(jìn)行連續(xù)修整的高感應(yīng)大氣孔陶瓷結(jié)合劑砂輪饲肪，用于加工陶瓷的金屬結(jié)合劑金剛砂輪可進(jìn)行電解修整屋犯。一些公司對(duì)高速磨削作了許多試驗(yàn)，目前CBN砂輪的線速已達(dá)150～250m/s塔苦，并以聲速作了試驗(yàn)滑期，下個(gè)世紀(jì)，高速磨削將更廣泛地得到應(yīng)用医窖。CNC控制將更完善账阳，比如能處理在緩進(jìn)給磨削陶瓷時(shí)的擺線磨削，恒定的常用進(jìn)給量磨削使砂輪最優(yōu)化馍丑，能減少磨削時(shí)間的切入式和縱向進(jìn)給磨削郎丰，在平面磨床上作外圓磨削，以及一個(gè)坐標(biāo)軸或幾個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給量補(bǔ)償绷坠，以便使磨削循環(huán)最佳化洛惹。

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