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高速磨削技术都有哪些概念特点 - 高性能卧式加工www.yabovip.com www.yabovip.com 亚博App下载网站

发布日期:2019-01-10作者:点击:

高速磨削包括高速磨削与强力磨削(或称缓进给磨削、蝙动进给磨削),近年来开始将二者结合而形成高速深磨技术。磨削速度大于45 m/s以上的磨削称为高速磨削,高速磨削可以获得明显的技术和经济效益。当磨削速度为50~60 m/s时,生产效率可提高30%~100%,砂轮耐用度提高70%~ 100%,工件表面粗糙度降低50%。由于砂轮制造技术的进步,保障了安全性,目前高速磨削的线速度达250 m/s,并成功进行了500 m/s的超高速磨削。


强力磨削一般指以大的磨削深度进行磨削加工,如缓进给磨削,磨削深度可达1~30 mm,为普通磨削的100~1000倍,工件进给缓慢(5~300 mm/min),一次或数次行程中将工件加工至尺寸要求,可以实现"以磨代车"、"以磨代铣"等。

磨削速度V0提高到150m/s以上时,称为超高速磨削。一般说来,超高速磨削具有如下优势:


1、磨削效率高,砂轮损耗小

随着磨削速度的大幅度提高,单颗磨料切下的磨屑厚度变小磨屑变得非常细薄,导致单颗磨教承受的磨削力大幅减小,总磨削力大大减小,砂轮损耗速度下降,提高丁秒轮耐用度。同时,在高速磨削条件下,可以采用更大的工件进给速度和磨削深度,使得单位时间内参与切削的磨粒数增加,从而提高磨削效率。


实验表明,磨削速度愈高,单位时间内参予切削的磨粒数愈多,磨除的磨屑增多,且工件进给速度应与砂轮线速度的1.13次方成比例,故超高速磨削会使磨削效率大幅提高。磨削加工认准钛浩,与此相应,超高速磨削时单个磨粒上所承受的磨削力大为减少,从而降低了砂轮的磨损。许多实验表明,当磨削力不变时,砂轮线速度Vs从80m/s提高至200m/s,磨削效率提高2.5倍,CBN砂轮的寿命也延长了1倍。


2、磨削力小,加工精度高

由于超高速磨削时磨屑厚度变薄,在磨削效率不变的条件下,法向磨削力会随Vs的增高而显着减少(Vs为200m/s时的法向磨削力仅为80m/s时的46%),从而使工艺系统的变形减少。加之超高速磨削的激振频率远高於工艺系统的固有频率,不会引起共振。其共同结果是促使磨削精度提高。


3、工件表面质量好

超高速磨削时,由于磨削速度很高,单个磨屑的形成时间极短,工件表面的弹性变形层变浅,磨削沟痕两侧因塑性流动而形成的隆起高度变小,磨屑形成过程中的耕犁和滑擦距离变小,工件表面层硬化及残余应力倾向减小。此外,由于磨粒的速度极高,磨削产生的热来不及扩散到工件体内就被磨屑带走,传入工件体内的热的比例很小、所以能够减少或避免工件的磨削烧伤,提高工件的表面质量。


实验表明,在其它条件一定时,当砂轮线速度从33m/s升至200m/s,磨削表面粗糙度则由Ra2.0降至Ra1.1。由於超高速磨削过程中大量磨削热将被磨屑带走,传入工件的比例很小,不仅不易发生表面烧伤,而且表面残余应力层的深度也随之变小。


将超高速磨削与缓进给磨削技术结合起来,形成高的砂轮线速度、高进给速度及大切深的磨削方式,就是高速深磨技术。高速深磨技术可以直观地看成是缓进给磨削向更高砂轮线速度和进给速度域的发展。由于在超高速磨削的基础上兼顾了缓进给磨削大切深的特点,高速深磨可以获得极高的材料去除率和良好的表面质量与表面完整性。


试验发现,在高速深磨条件下,钛合金单位面积法向和切向磨削力明显减小,同时也能减小比磨削能,在提高加工效率的同时获得更好的加工质量;高速深磨钛合金时以塑性去除方式为主,材料主要以滑擦和耕犁的形式被去除。CBN 砂轮更适宜于高速深磨钛合金。


高速磨削是通过提高金刚石砂轮线速度来达到提高磨削去除率和磨削质量的工艺方法。随着缓进给磨削、高速磨削等高效率磨削的发展,已能从毛坯直接把零件磨削成形。也有用磨削作为荒加工的,如磨除铸件的浇冒口、锻件的飞边和钢锭的外皮等。


高速磨削技术是磨削工艺本身的革命性跃变,是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术,它集现代机械、电子、光学、计算机、液压、材料及计量等先进科技成就于一体。随着砂轮强度和机床制造等关键技术的进步,砂轮速度大大提高,目前磨削去除率已猛增到了3 000mm3/mm·s,甚至更多,可与车、铣、刨等切削加工相媲美,尤其近年来各种新兴硬脆材料,如光学晶体、光学玻璃、陶瓷、单晶硅等的广泛应用,推动了高速磨削技术的迅猛发展。


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