近年來胀爸，國外興起一種稱之為硬切削(Hard turning)的新工藝寇羔，對傳統(tǒng)的磨削方法提出挑戰(zhàn)并產生一定沖擊粤沥，同時還引發(fā)了一場硬切削是否會取代磨削的爭議础估。磨削加工的前景如何?下個世紀是否有新的發(fā)展?對我們生產磨床的廠家而言，對這一發(fā)展動向肯定是感興趣的索射，因為它關系到我們今后的發(fā)展與生存牙德。

　　硬切削(Hard turning)的概念是什么?

　　硬切削是指使用CBN實體刀具、CBN刀頭或陶瓷刀具來加工淬硬的工件虎铅。用硬切削這種新工藝可以切削淬硬的工件庭钢。用硬切削這種新工藝可以切削淬硬鋼恋鞋、灰鑄鐵、球墨鑄鐵讽钻、粉末冶金和特殊材料赵须。當然，也有一些材料如青銅等不適合采用硬切削扎矾。用硬切削可進行車削业嗅、表面加工、攻螺紋唉侄、銑削咒吐、開槽、靠模加工属划、車削錐面恬叹。據美國有關文章報導，硬切削使工件光潔度始終保持16μm同眯。在正常條件下妄呕，光潔度能達到6～8μm。目前嗽测，硬切削這種新工藝正在許多工業(yè)部門采用，如汽車制造廠用這種方法對傳動軸肿孵、各類軸傳動鏈唠粥、發(fā)動機、制動盤和制動轉子進行半精加工和精加工停做；飛機制造廠用這種方法制造副翼齒輪和起落架晤愧，從油田到鋼廠到處可以看到硬切削方法的應用。機床蛉腌、工具篇瀑、重型卡車、農業(yè)機具瑟顶、醫(yī)用設備看剃、罐頭模具、汽車零件都把硬切削作為其生產過程的一個組成部份鹿腕。

　　采用硬切削工藝的優(yōu)點：

　　1.硬切削成本低廉秋豌，一般僅為磨削的四分之一；

　　2.用硬切削不需用專用刀具悼锻、專用機械和夾具劲旗，而磨削則要求使用磨床，硬切削則可在現有的NC或CNC車削中心上進行透辜；

　　3.生產率高常孕，因為CBN刀具的切削速度可高達274m/min以上网赤，使生產率大大提高，節(jié)省了大量時間逐会。

　　由于CBN刀具的成本近年來已大大降低族延，從而為硬切削的推廣應用創(chuàng)造了條件。成本不僅指刀具成本惜颇，而是每只零件的制造成本皆刺，以較長的刀具壽命和每個切削刀頭的低成本，CBN為硬加工提供了一條最經濟的途徑凌摄。如美國有一家公司以前用粗磨來加工一種硬質齒輪的端面羡蛾，后改用硬切削作為粗加工，再進行精磨锨亏，成本減少40%痴怨。如果把粗磨和精磨都改為硬切削，那么加工時間器予、夾具成本浪藻、刀具成本以及能耗都可下降，而生產率卻可提高乾翔，并使每只零件的成本下降55%爱葵。美國另一家生產壓力環(huán)的工廠，原工藝都是磨削反浓，包括內圓磨削萌丈、端面磨削、外圓磨削和球面磨削四道工序峡哥，改用硬切削后庭走，只用VNMA332和CNMA432兩把刀具，使加工速度提高10倍烙昼。

　　此外荸凸，在廢物處理和環(huán)保方面，硬切削優(yōu)于磨削泛红。磨削會產生磨屑和冷卻液的混合物一恃，這是不能再利用的廢物，會污染環(huán)境麻镶。硬切削產生的廢屑則可再利用婶祥，這對重視環(huán)境保護的今天來講特別重要。

　　近年來闲挚，工廠的空間備受重視阴迹，與CBN刀具相比，砂輪比較大而且笨重年粟，因此難以貯存俭疤。CBN刀具很小送丰，而且不必再增加新機床就可用于硬切削，從而節(jié)省了工廠的空間弛秋。

　　硬切削的迅速發(fā)展是建立在過去幾年CBN刀具技術進步的基礎上器躏，90年代初只能在少數幾種CBN刀具中選擇用于硬切削。目前蟹略，用戶的選擇多了10倍登失。再者，速度也大大提高挖炬，90年代初對鑄鐵的最大切削速度約為152m/min揽浙，現在最高切削速度達1524m/min，大多數連續(xù)的硬質鋼切削速度在90～150m/min意敛，進給量0.05～0.2mm/r馅巷，切削深度達到0.1～0.5mm。CBN的適用性擴大草姻，過去不能用于脆性工件钓猬，現在對硬度不一的工件都能進行加工。

　　鑒于硬切削有上述許多優(yōu)點撩独，國外有關專家認為這項新技術代表了今天草悦，也預示著明天。有的還發(fā)出了“你為何還采用磨削”的問題匠凤。

　　但是滋样，高速機械加工和硬切削真的會取代磨削嗎?

　　磨削專家認為不會，因為磨床具有自身的一些優(yōu)勢枯悲，磨削精度較高，對公差要求較嚴的加工非磨削莫屬宣葡。磨削時可以加上在線測量埂伺，在加工時間可閉合循環(huán)，這種方法在其它機床上難以實現椰墩。而最重要的一點夭掸，近幾年新材料層出不窮。替代了許多傳統(tǒng)的材料喊傻。實踐證明呢烦，磨削是加工這類新型材料的好方法。因此褂磕，今后磨削加工仍是不可缺少的闻蛀。誠然，對一般材料而言您市，磨削可能會遇到銑削觉痛、鉸削役衡、車削等方法強有力的競爭。但對諸如陶瓷薪棒、金屬陶瓷復合材料手蝎、晶須加強材料以及高溫超級合金之類的新一代材料而言，硬切削決不是磨削的對手俐芯，而且必須用磨削進行加工棵介。例如，磨削是加工在噴氣飛機發(fā)動機中使用的超級合金工件的唯一方法吧史，也是加工用陶瓷合金邮辽、陶瓷和玻璃制成的汽車和光學元件的唯一方法。新型材料一般都具有硬脆扣蜻、耐磨逆巍、耐熱等特點，聚合型材料都是晶須加強材料莽使，對這些材料來講厚较，磨削是絕對需要的加工手段。對耐熱和耐磨損的陶瓷涂料而言港苗，面臨更為復雜的問題蚤岗，即要同時磨削陶瓷和金屬。

　　隨著生產發(fā)展和技術進步陌贪，對磨床提出了許多新的要求变硬，如美國磨削協(xié)會提出如下要求：

　　主軸轉速要達到25000r/min，可以9144m/min(152.4m/s)甚至更高的速度進行磨削想触；磨頭主軸設計剛性好粱宝，機床體積較小，輕便晾充，加工區(qū)體積328cm2玖膨，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)崭湾，采用模塊化設計和較多的標準件赛邢，與CNC相連的修整系統(tǒng)，可跟蹤砂輪尺寸猛蔽，修整器位置以及砂輪對工件的位置剥悟；具有能監(jiān)控機床狀態(tài)，機床動平衡曼库、主軸和電動機狀態(tài)以及砂輪狀態(tài)的傳感器区岗，監(jiān)控修整時金剛石與CBN砂輪間的接觸，監(jiān)督CBN砂輪與工件之間的接觸，以提高效率躏尉。該協(xié)會還希望具有對小工件進行緩進給成形磨削的能力蚯根，希望用平面磨床替代平面銑床。 該協(xié)會還對21世紀的磨削提出展望胀糜，21世紀的磨床將采用磁性懸浮主軸颅拦，在15kW功率范圍內，轉速達到40000r/min教藻，而占地面積很小距帅，水基靜壓軸承可以使用水基切削液，能進行連續(xù)修整的高感應大氣孔陶瓷結合劑砂輪括堤，用于加工陶瓷的金屬結合劑金剛砂輪可進行電解修整碌秸。一些公司對高速磨削作了許多試驗，目前CBN砂輪的線速已達150～250m/s沛专，并以聲速作了試驗尖蚪，下個世紀，高速磨削將更廣泛地得到應用讯翎。CNC控制將更完善嫉簿，比如能處理在緩進給磨削陶瓷時的擺線磨削，恒定的常用進給量磨削使砂輪最優(yōu)化最勤，能減少磨削時間的切入式和縱向進給磨削封鹦，在平面磨床上作外圓磨削，以及一個坐標軸或幾個坐標軸的進給量補償坚矢，以便使磨削循環(huán)最佳化晾游。

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