在機(jī)械加工領(lǐng)域扛聂，切削、磨削加工是應(yīng)用最廣泛的加工方法坪秒。其發(fā)展總趨勢是高效栏付、高精度、高柔性和強(qiáng)化環(huán)保意識煞嫩。提高磨削加工效率一直是磨削領(lǐng)域所關(guān)注的重要目標(biāo)组弥。目前笼踩，磨削加工的應(yīng)用研究方向是提高表面質(zhì)量和高速、高效亡嫌。  

　　1.高速高效磨削加工工藝  

　　高效磨削包括超高速磨削嚎于、高效深磨、緩進(jìn)給磨削和砂帶磨削挟冠。高效磨削技術(shù)的推廣應(yīng)用將大幅度提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量于购，并降低成本。 

　　(1)超高速磨削  

　　超高速磨削時知染，砂輪線速度大于150m/s肋僧。在超高速磨削加工過程中，保持其它參數(shù)不變控淡，隨著砂輪速度的大幅提高嫌吠，單位時間內(nèi)磨削區(qū)域通過的磨粒數(shù)增加，每顆磨粒切下的磨屑厚度變小逸寓，則超高速磨削時每顆磨粒切削厚度變薄居兆。實驗表明其截面積僅為普通磨削條件下的幾十分之一覆山，這導(dǎo)致每顆磨粒承受的磨削力大大變小竹伸，總磨削力也大大下降。超高速磨削時磨粒在磨削區(qū)上的移動速度和工件的進(jìn)給速度均大大加快福互，加上應(yīng)變率響應(yīng)的溫度滯后的影響刹由，會使工件表面磨削溫度有所降低，因而能越過容易發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域鹉鉴，而極大擴(kuò)展了磨削工藝參數(shù)的應(yīng)用范圍妨菩。超高速磨削可以大幅度提高磨削效率，延長砂輪壽命和改善加工表面粗糙度彪选。超高速磨削可以對硬脆性材料實現(xiàn)磨削厚饱，對高塑性等難磨材料也有良好的磨削表現(xiàn)。同時由于超高速磨削縮短了加工時間剂现，因而減少了能量的消耗捕如，降低了噪聲的污染。  

　　(2)高效深磨  

　　在高效深磨技術(shù)中茁臀，砂輪的速度為100～250m/s揩池，進(jìn)給速度為0.5～10m/min，切深為0.1～30mm堆因。高效深磨是緩進(jìn)給磨削和超高速磨削的結(jié)合泪桥。高效深磨可以通過一個磨削行程，同時完成車久窟、銑秩冈、磨等多道工序組成的粗精加工過程本缠，獲得遠(yuǎn)高于普通磨削加工的金屬去除率，表面質(zhì)量也可達(dá)到普通磨削水平漩仙。  

　　(3)緩進(jìn)給磨削  

　　緩進(jìn)給磨削是采用增大磨削深度搓茬、降低進(jìn)給速度、形成砂輪與工件有較大的接觸面積和高的速度比队他，達(dá)到高的金屬磨除率目的卷仑。緩進(jìn)給磨削是一種能夠快速磨去大量材料并加工出精密零件的加工方法。緩進(jìn)給磨削與銑削過程相似麸折，切削深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通平面磨削锡凝。緩進(jìn)給磨削深度一般在2.5～6.35mm之間甚至更大。這樣的磨削深度和砂輪與工件之間大的接觸面積抑制了加工振動的產(chǎn)生垢啼，使所磨削的零件表面質(zhì)量大大優(yōu)于其他磨削工藝方法窜锯。  

　　(4)砂帶磨削  

　　砂帶磨削工藝是將環(huán)形砂帶套在接觸輪和張緊輪的外圓上。在張緊狀態(tài)下芭析，使高速旋轉(zhuǎn)的砂帶表面與工件的加工表面相接觸悄贴，并在一定的壓力作用下，產(chǎn)生的相對摩擦運(yùn)動對工件表面進(jìn)行磨削加工的一種工藝方法傀掘。砂帶磨削效率是銑削的10倍诈绷，普通砂輪磨削的5至20倍。  

　　2.高速高效磨削設(shè)備  

　　(1)高速高效磨削用砂輪  

　　高速高效磨削砂輪的特點是耐磨性好圃星、動平衡度和抗破裂性高怒央、阻尼特性和導(dǎo)熱性良好。其機(jī)械強(qiáng)度能承受高速丘苗、超高速磨削時所產(chǎn)生的切削力项请。高速高效磨削砂輪可以用剛玉、碳化硅梦迂、CBN肚轴、金剛石磨料等制成。結(jié)合劑可以使用陶瓷豫阻、樹脂或金屬結(jié)合劑等稠还。砂輪的結(jié)構(gòu)必須有利于磨粒分裂，以保證砂輪在整個使用過程中保持鋒利要達(dá)到砂輪自銳的目的不从，除了應(yīng)盡量降低結(jié)合劑的比例外惜姐，還要優(yōu)化磨粒的空間分布。在進(jìn)行某些高速磨削過程中椿息，要求保持高的磨削效率和良好的磨削質(zhì)量歹袁。砂輪修整是決定磨削質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，不同的修整方法具有不同的特點寝优，應(yīng)用中需考慮綜合加工條件条舔、工件材料枫耳、砂輪材料等因素，以選擇最佳修整方案孟抗。  

　　(2)高速主軸  

　　高速高效磨削用主軸單元的性能迁杨，在很大程度上決定了高速磨床所能達(dá)到的最高磨削速度極限。因此凄硼，為實現(xiàn)高速高效磨削铅协，對砂輪驅(qū)動和軸承轉(zhuǎn)速往往要求很高。主軸的高速化要求主軸有足夠的剛度摊沉、回轉(zhuǎn)精度高狐史、熱穩(wěn)定性好、可靠用六、使用壽命長等近振。要滿足這些要求，主軸的制造及動平衡烂锤、主軸的支撐暴遂、主軸系統(tǒng)的潤滑和冷卻以及系統(tǒng)的剛性等是非常重要的。為減小由于磨削速度的提高而增加的動態(tài)力架暗，要求砂輪主軸及主軸電動機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行極其精確粘伊，且振動極小。  

　　(3)高速高效磨床  

　　高速高效磨削用的磨床具有很高的主軸轉(zhuǎn)速和功率墓趋、高度自動化和可靠的磨削過程粟朵，還具有高精度敲抄、高阻尼奈兢、高抗振性和熱穩(wěn)定性等特點。高速高效磨床應(yīng)盡可能組合多種磨削功能碴验，以實現(xiàn)在一臺磨床上能完成所有的磨削工序啼插。其工作臺要求有很高的進(jìn)給速度和運(yùn)動加速度。磨床支撐構(gòu)件是砂輪架缕陕、頭架粱锐、尾架、工作臺等部件的支撐基礎(chǔ)件扛邑，應(yīng)具有良好的靜剛度怜浅、動剛度和熱剛度。  

　　(4)高速高效用磨削液  

　　在高速條件下蔬崩，為了實現(xiàn)對磨削區(qū)的冷卻恶座，沖走切屑，噴注的磨削液必須有足夠的動能沥阳，以沖破砂輪周圍的高速氣流跨琳，使磨削液抵達(dá)磨削區(qū)自点，因此，磨削液的流量脉让、壓力應(yīng)比普通磨床成倍增加桂敛。選擇正確的磨削液注入方法可以增加磨削液進(jìn)入磨削區(qū)的有效部分，提高冷卻和潤滑效果溅潜，改善工件質(zhì)量和減少砂輪磨損术唬。磨削液的過濾系統(tǒng)應(yīng)具有高過濾精度，以保證磨削工件的表面質(zhì)量墅瑟，提高磨削液的利用率吮蒜，減少磨削液中殘留雜質(zhì)對加工質(zhì)量及機(jī)床系統(tǒng)的不利影響。  

　　3.實現(xiàn)高速高效磨削的主要途徑  

　　要想實現(xiàn)高速高效磨削壁歧，主要有以下幾種方法：一是提高砂輪速度催岔。砂輪速度的提高，減小了磨削力段扛，降低比磨削能惑叶，改善了切屑的形成。當(dāng)砂輪速度達(dá)到超高速后袁虽，工件表面的溫度隨著砂輪速度的提高而降低旭绝。二是提高工件速度。提高工件速度可以避開臨界溫度坠髓，進(jìn)入高速高效磨削區(qū)桨皂，工件表面的溫度急劇下降，不會出現(xiàn)熱破壞溫度都敛，砂輪能很快離開已磨削過的磨削表面衰屡，大部分的熱量進(jìn)入切屑和冷卻液中。三是合理選擇砂輪周蹭。CBN磨料具有硬度高趋艘、抗磨損能力大、高化學(xué)穩(wěn)定性的特點凶朗，是高速高效磨削的理想磨料瓷胧。濃度大的砂輪有較多的動態(tài)切削刃和較薄的切屑，使材料切除率大時磨削力減小棚愤。電鍍立方氮化硼砂輪具有大的濃度搓萧，有最大的容屑空間，是最佳選擇宛畦。

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