超高速磨削工艺技术.pdfVIP

维普资讯 ． 弓虢 0 · 综述 · ， 超 高 速 磨 削 工 艺 敬 ‘ 己 ’ 沈阳东北大学机械工程学院(110006) 蔡光起 宋贵亮 刘文治 人们很早就重视提高砂轮圆周速度带来的效益， 3．获得低粗糙度表面 并在试验及研究的基础上迅速发展了高速磨削技术。 在其它条件相同时，33m／s、100m／s和 200m／s速 60年代初砂轮圆周速度 由33m／s提高至 45~63m／s， 度下磨削表面粗糙度分别为Ra2．0、Ra1．4、Ra1．1m。 至 70年代初又达到80～90m／s。但 由于工件受热变形 对高达 1000m／s超高速磨削的计算机模拟研究表明， 和表面烧伤及砂轮强度、机床等方面因素限制 ，高速磨 当磨削速度 由20m／s提高至 1000m／s时，表面 Ra一 削技术曾一度发展缓慢。 值降低 4倍。另外，在超高速条件下，获得的表面粗糙 自80年代末，特别是进入 90年代以来，高速磨削 度数值较小，受切刃密度、进给速度及光磨次数的影 技术再次弓l起广泛注意并发展到一个新的阶段，即砂 响 。 轮圆周速度在 80~200m／s乃至更高的超高速磨削技 4．减少砂轮磨损，大幅度延长砂轮寿命，有助于实 术有了新的突破。并已成为继缓进给深磨之后的又一 现磨削加工的自动化和无人化 磨削工艺新技术，被誉为 “现代磨削技术的高峰”。它的 在磨削力不变条件下，200m／s磨 削砂轮寿命 比 发展和理论研究的逐步深入与相关技术的逐步成熟密 80m／s提高 1倍 ，而在磨削效率不变条件下可提高 7．8 不可分 。 ‘ 倍。砂轮使用寿命与磨削速度成对数关系增长 使用金 刚石砂轮磨削氮化硅陶瓷时，磨削速度 由30m／s提高 一 、 超高速磨 削的优越性 至 160m／s，砂轮磨削比由900提高至 5100。 早在 70年代末期进行的用爆炸射击法实现的 ’5．改善表面工件完整性 (见图 1) 1200m／s的超高速切削试验，就揭示了材料在极高切 超高速磨削可以越过容易产生磨削烧伤的区域 削速度下切除过程的一些重要现象 ，如塑性变形区变 (热沟)，采用大磨削用量而不烧伤工件。这就为快进给 浅、残余应力及硬度变化减小等。这些对超高速磨削也 深磨开辟了广阔的前景，使这一高效工艺得以实用化， 有重要启示，并且估计对塑性变形应力波传播速度约 从而实现以磨削代替切削，就给机械加工工艺带来了 为 515m／s的钢铁材料而言，采用磨削速度为 1000m／s 新 的变革 。 的超高速磨削会获得非凡的效益。受现有设备的限制， 迄今最高实验磨削速度为400m／s，更多的是 250m／s 体积切削时问比Q Cram ／(ram ·s)3 以下的超高速磨削研究和实用技术开发。尽管这样，也 1 可以明确肯定超高速磨削与以往的磨削技术相 比有突