超高速磨削技术在机械制造中的分析

合集下载

磨削技术论文：超高速磨削及其优势探析

一、概述

超高速磨削作为一种高精度精密加工技术，已在各个领域得到广泛应用。本文将从超高速磨削的基本原理入手，分析其优势，探讨其在建筑领域的应用前景。

二、基本原理

超高速磨削是利用高速旋转的砂轮磨削工件表面，以达到高精度加工的一种技术。它与传统的磨削技术不同之处在于，超高速磨削使用的砂轮转速通常在1万~10万转/分之间，较传统的磨削转速快得多。这种高速磨削技术可以大幅提高加工效率，同时还能够获得更高的精度和光洁度。

三、优势分析

1. 精度高

超高速磨削的砂轮转速快，磨削力大，可以快速去除工件表面杂质，得到更加精细的加工表面，精度可达到0.005mm以下。

2. 效率高

由于砂轮转速快，磨削力大，超高速磨削速度比传统磨削技术快得多。工件加工时间可以降低30%以上，大幅提高生产效率。

3. 造价低

超高速磨削使用的砂轮寿命长，能够在保证加工效率的情况下，延长更换周期，降低磨具成本。

4. 应用范围广

超高速磨削是一种高效、环保、精细化的磨削技术，可适用于各种材料的加工，包括金属、非金属材料、陶瓷材料等。

5. 环保

超高速磨削使用的是无毒、无害、无污染的磨料，减少了对环境的污染。

四、应用前景

在建筑领域，超高速磨削技术可以用于加工各类构件。它能够大幅节约加工时间，提高生产效率。同时，它还能精细加工各类构件表面，达到工艺标准，节约原材料，降低生产成本。在未来，超高速磨削技术有望得到更加广泛的应用。

五、案例分析

1. XXX公司的构件加工中，采用超高速磨削技术，成功优化了加工效率，降低了产品成本，得到了客户的一致好评。

超高速加工技术

绿色环保
在未来的发展中，超高速加工技术需要更加注重环保和可持续发
展，减少对环境的负面影响。
THANKS
感谢观看
原理
基于切削力随切削速度增大而减小的原理，通过提高切削速度来减小切削力，从而实现高精度、
高效率的加工。
利用超硬材料刀具和特殊工艺，减小切削力，提高加工精度和效
率。
结合计算机数控技术，实现自动化、智能化加工。
技术特点
01
02
03
04
高精度
超高速加工技术能够实现高精度的加工，有效减小加工误差
应用案例二：汽车发动机缸体加工
总结词
提高缸体质量和加工效率
详细描述
在汽车发动机缸体加工中，超高速加工技术能够提高缸体的加工效率和精度，同时降低废品率。通Βιβλιοθήκη Baidu高速旋转的刀具和高效的切削液系统，可以快速去除材料，减少切削力和热量的产生，提高缸体的表面质量和耐久性。
应用案例三：模具钢材料加工
总结词
提高模具寿命和加工效率
发展趋势
随着新材料、新工艺的不断涌现，超高速加工技术正朝着智能化、绿色化、复合化等方向发展。
主题重要性
促进制造业转型升级
满足市场需求
超高速加工技术的应用有助于提高生产效率、降低成本，推动制造业向智能化、柔性化、绿色化方向转型升级。

有关超高速磨削技术在机械制造领域中的应用分析

关键词：超高速磨削机械制造发展现状应用
普通磨削加工砂轮的线速度在４５ｍ／ｓ以上，由于较好的磨削效果得到了广泛的应用。作为一种砂轮线速度超过１５０ｍ／ｓ的磨削技ห้องสมุดไป่ตู้术，超高速磨削技术虽然绝大多数的加工操作中都不采用，只有少量的工件使用该技术，但是由于其独特的性能，其已经受到了广泛的重视。西方发达国家在超高速磨削技术方面已经走在了我们的前面，将超高速磨削技术应用到实际的工作中，我国在该领域处于初级阶段，只有
料磨削率。这是一种集缓进给技术及超高速磨削技术于一体的新型磨削技术，其与传统的磨削技术有着本质上的区别。高效深磨技术可以通过其特有的磨削方式来达到机械精加工的目的，通过这一过程来达
到与传统磨削技术相比更高的工件磨除率以及相同的表面质量。通常情况下，我们将高效深磨技术的磨削速度控制在６０～２５０ｍ／ｓ这一
壬艺设备
中国化工贸易
ＣｈｉｎａＣｈｅｍｉｃａｌＴｒａｄｅ

机械加工工程陶瓷超高速磨削技术应用

关键词:陶瓷材料;超高速磨削技术;机械加工领域

一、工程陶瓷在机械加工领域中的应用

(一)工程陶瓷概述工程陶瓷本身在物理、化学、机械方面具有许多良好的性能。机械加工领域的工程陶瓷的熔点比一般金属都要高，有良好的热稳定性、热膨胀系数小、质量比较轻、耐磨损等。在机械加工、汽车工业、航空航天等领域，工程陶瓷被广泛应用［1］。

(二)工程陶瓷的加工特性(1)车削加工。工程陶瓷材料的脆性比较大、硬度比较高，在车削过程中，去除屑的难度比较大。所以，如若要进行车削加工，对于刀具材料的要求比较高，一般需要选择超硬材料的刀具，普通材料的刀具容易造成断刀的危险。目前对于工程陶瓷材料的普通车削加工的研究并不多，但对于精密和超精密车削加工的研究相对多一些。由于工程材料本身的特性，在普通车削加工环境下，很难实现工程陶瓷的车削加工。有研究表明，刀具材料的好坏、加工过程中的工艺参数优化，可以减小零件的表面粗糙度，提高车削加工的生产率。(2)磨削加工。磨削加工是目前工程陶瓷主要的加工方法。普通磨削加工通常采用脆性去除和粉末化去除。普通磨削加工后的陶瓷材料存在表面质量较差的问题，还会存在裂纹，这样的零件很难满足实际生产要求。所以在磨削加工中，如何进行塑性去除显得尤为关键。高速深磨和超声振动辅助磨削是工程陶瓷材料的主要的磨削加工方法［2］。高速深磨常用于对工程陶瓷的磨削加工，是近几年应用比较广泛的技术。高速深磨的砂轮线速度比普通磨削加工大，磨削力比普通磨削加工小。高速深磨采用对材料进行塑性去除的方法改善陶瓷的表面质量。高速深磨一方面改善磨削表面质量，同时另一方面还能提高加工效率，降低加工成本，在机械加工领域中的应用前景良好。我国高速深磨技术的发展得益于近几年的引进了国外先进的磨床，从而在汽车的关键零件上进行加工应用。超声振动辅助磨削技术是一种复合技术，该技术是结合了超声波加工技术和传统磨削技术的优点。与传统的磨削加工技术相比，该技术的磨削深度和材料去除率较大。同时，磨削加工中的切削力较小，能够提高表面质量，可加工形状较为复杂的零件。激光加热辅助磨削是通过利用高功率激光对工件进行局部加热的加工方法。它实现塑性磨削的方法是让提高陶瓷材料的局部塑性。与普通磨削加工相比，激光加热辅助磨削能让零件获得更好的表面质量，在机械加工中大幅度地减小了刀具的磨损，从而达到降低加工成本的目的。预应力磨削是在磨削加工过程中，预应力磨削加工通过将预应力施加到工件上改变工件内部的应力值，使得应力状态发生变化，这一变化会使得表面损伤降低，从而改善磨削加工后工件的表面质量。所以该加工方法提高了磨削加工的表面质量和加工效率。ELID磨削是电解在线砂轮修整(ELID)磨削技术的简称。该技术可以实现边加工，边进行砂轮的修整，很大程度地确保了砂轮表面的磨削能力，可以得到良好的加工表面质量。这一技术不但了延长砂轮的使用寿命，并和传统的磨削加工比较，ELID 磨削的加工稳定性好、生产效率高、精度等级高。以上几种加工方法各有优缺点。在实际的机械加工领域，我们需要综合考虑优缺点因素，以确保零件产品的质量、加工成本、加工效率等。几种磨削加工的优缺点比较见表1。

超高速磨削技术在机械制造中的应用分析

主要的作用和功能就是控制磨削零件的质量。精密磨削技术，可以实现零件的精细磨削，精确零件的精准尺度。例如，在机械制造的零件加工和生产过程中，加工较细磨料的时候，可以根据磨削砂轮的特点进行磨粒。一般情况下，超高速精密技术的磨削砂轮的材料是金刚石，通过同一个装置完成金刚石和零件表面光滑度的磨削，需要对硅片的平面度进行控制，保证硅片平面度在Ｏ．２一Ｏ＿３纳米之间，零件的表面粗糙度要控制在１纳米之内，这种方法可以有效地保证机械制造中的零件质量。２．３超高速磨削中的材料在机械制造的零件生产加工过程中，一些生产材料具有非常大的硬度，在加工过程中会产生较高的温度。所以，在应用超高速磨削技术对零件的厚度进行磨削的时候，对零件的导热十分重要。降低零件在磨削过程中的热度，会增强磨屑的粘度和韧性，导致加工困难。如果磨削工作的难度增加，可能会在机械制造的加工过程中，造成零件变形的情况，损害砂轮，影响了机械制造的生产质量。例如，在零件的磨削过程中，砂轮出现裂痕，或者烧伤的现象，会影响零件的质量，降低磨削的工作效率。因此，在对零件进行加工的时候，要根据零件的材料，有选择性地进行加工和磨削２．４超高速磨削的特点随着科学技术的不断进步和发展，超高速磨削技术的水平也不断的上升。在机械制造中应用磨削技术，可以有效地降低生产成本，提高生产质量，促进了机械制造的发展。在超高速磨削技术的应用过程中可以发现，超高速磨削技术具有明显的节能环保特点，符合目前我国的可持续发展战略方针。在机械制造中应用超高速磨削技术可以缩短零件加工的时间，降低电力等能源消耗。在零件的加工生产过程中，提高了零件表面的光滑度，延长了砂轮的使用时间，降低了材料和人力等方面的能源消耗，提高了机械制造的工作效率，促进了机械制造的发展。３总结机械制造在我国的工业生产和发展过程中，发挥了重要的作用，实现了零件的加工和使用。超高速磨削技术在机械制造中的应用，可以有效地提高零件的加工和生产效率，缩短了零件生产加工的时间，节约了能源，降低了生产成本，提高了机械制造的经济效益，促进了机械制造的发展。不同的超高速磨削技术，在机械制造中发挥了不同的作用。根据机械制造零件生产加工的需要，结合超高速磨削技术的特点，选择合适的技术，实现对零件的磨削，才能有效地控制机械制造的质量，保证零件的有效使用。

超高速磨削技术

机械工程学院

先进技术制造

论文题目：超高速磨削技术

专业：机械设计制造及其自动化

班级：10B2

学生学号：20101047

学生姓名：

二〇一三年月日

超高速磨削技术

摘要：超高速点磨削是一种先进的高速磨削技术，它集成了高速磨削、CBN 超硬磨料及CNC 车削技术，具有优良的加工性能。对国内外高速磨削技术发展的作了比较详细的介绍，重点论述和分析了超高速点磨削的技术特征、关键技术和在汽车制造中的应用，最后分析了我国汽车工业发展超高速点磨削技术的必要性。

关键词: 超高速点磨削; 技术特征; 关键技术; 汽车工业

1．国内外高速磨削技术简介

通常所说的“磨削”主要是指用砂轮或砂带进行去除材料加工的工艺方法。它是应用广泛的高效精密的终加工工艺方法。一般来讲，按砂轮线速度V的高低将磨削分为普通磨削( Vs < 45m/ s) 、高速磨削( 45≤ Vs<150m/s) 、超高速磨削(V s≥150m/s)[1]。20世纪90年代以后，人们逐渐认识到高速和超高速磨削所带来的效益，开始重视发展高速和超高速磨削加工技术，并在实验和研究的基础上，使其得到了迅速的发展[2]。

1.1 国外磨削技术的发展

磨削加工是一种古老而自然的制造技术，应用范围遍布世界各地，然而数千年来磨削速度一直处于低速水平。20世纪后，为了获得高加工效率，世界发达国家开始尝试高速磨削技术[2]。在高速、超高速精密磨削加工技术领域，德国及欧洲领先，日本后来居上，美国则在奋起直追[3]。

1.1.1 欧洲磨削技术的发展情况

超高速切削的概念源于德国切削物理学家Carl 博士1929 年所提出的假设，即在高速区当切削速度的“死谷”区域，继续提高切削速度将会使切削温度明显下降，单位切削力也随之降低[1]。

磨削加工中的超硬磨削技术

随着工业的不断发展，各种材料的使用愈加广泛，但是这些材

料的硬度也越来越高，传统的磨削工艺难以满足现代工业对材料

加工的需求。因此，超硬磨削技术应运而生。本篇文章就超硬磨

削技术进行深度分析，探讨它在磨削加工中的应用与发展。

第一节：超硬磨削技术的概述

超硬磨削技术是一种采用高速旋转的砂轮对高硬度材料进行加

工的先进技术。它能够高效地加工各种硬度材料，如高速钢、硬

质合金、非金属材料等。与传统的磨削工艺相比，超硬磨削工艺

能够达到更高的加工精度及表面质量，同时还能降低对材料的损

伤和变形。

超硬磨削技术的主要设备是CNC磨床，它能够高速旋转砂轮，并在磨削过程中自动调整刀具的位置和角度。这样一来，超硬材

料的加工就变得更为精准和高效。除此之外，超硬磨削技术还应

用了液压系统、自动化系统等多种先进技术，进一步提高了加工

质量和效率。

第二节：超硬磨削技术的种类

超硬磨削技术包括金刚石砂轮磨削、碳化硅砂轮磨削、立方氮化硼砂轮磨削等几种类型。在这些磨削方式中，金刚石砂轮磨削是最常见的磨削方式之一，它具有高硬度、高耐磨性和高热稳定性等优点，可以用于加工各类热敏性材料和脆性材料。

碳化硅砂轮磨削和立方氮化硼砂轮磨削则适用于加工各种金属材料。碳化硅砂轮磨削具有高硬度、高耐磨性、高温稳定性等特点，可以用于加工大型、高硬度的锻造铸件等；立方氮化硼砂轮磨削则由于其高硬度、高温稳定性和低摩擦系数等优点，成为加工难度较大的高精度测量仪器的理想工具。

第三节：超硬磨削技术的应用

超硬磨削技术主要应用于机械制造、航空航天、汽车制造、工业钻探以及医疗器械等领域。其中，在机械制造领域中，超硬磨削技术已经成为高精度加工的首选，并广泛应用于模具制造、齿轮加工、精密陶瓷等高端领域。在航空航天领域中，超硬磨削技术则被广泛应用于加工高温合金等难加工材料，大大提高了零件加工的精度和质量。

超高速切削的发展现状

随着制造业和加工技术的不断发展，超高速切削成为现代工业制造中不可或缺的部分。超高速切削是指在高速旋转下，利用刀具对工件进行切削、磨削、抛光等加工操作。其主要特点是切削速度高、加工效率高、加工精度高、表面质量好、能耗低等。本文将对超高速切削的发展现状进行探讨，以期更好的了解超高速切削技术的最新进展及应用前景。

一、超高速切削的技术原理和发展历程

超高速切削技术的最大特点就是其切削速度非常高，一般在每分钟1万转以上。其切削原理与传统切削相同，但由于材料被切削时的应力和变形会随着切削速度的提高而发生变化，所以超高速切削作为一种极端切削加工技术，需要高端的刀具、机床和监测系统等辅助设备来确保工艺可行。

超高速切削技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代。当时美国通用电气公司在多年的研究开发中，成功将切削速度提高到每分钟29300转以上，从而使加工效率和质量井喷式增长，为超高速切削技术的研究奠定了成功的基础。此后，日本等国也开始积极开展超高速切削技术方面的研究，成为超高速切削的主要研究和应用国家之一。

二、超高速切削的应用领域

随着超高速切削技术的不断发展和完善，其在航空航天、汽车制造、机械制造等领域的应用越来越普及。目前，超高速切削技术已经广泛应用于以下几个领域：

1、航空航天领域

在航空航天领域，超高速切削技术被广泛应用于飞机发动机叶片、航空轴承等零部件的加工中。由于这些零部件具有较高的加工难度和质量要求，而超高速切削技术的高加工效率和高加工质量正好能够满足这些要求。

2、汽车制造领域

高速磨削技术在机械制造中的应用研究

的高精度、自动化、高高柔性的制造设备，以提高砂轮线速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量目的的现代制造加工技术。
它与普通磨削技术的区别在于具有很高的磨削速度和进给速度，在实际应用中，磨削速度在１０ｓ０ｍ／以上即被称为高速磨削］。
磨削给机械制造所带来的效益，开始重视发展高速和超高速磨削加
（）以延长砂轮寿命。由于每颗磨粒的负荷减小，４可磨粒磨削时间相应延长，以砂轮使用的寿命得到延长。磨削力不变的情所在
况下，砂轮以磨削速度２０ｓ削时的寿命比以８ｓ０磨ｍ／０ｍ／磨削时
械制造领域，削、切磨削加工是应用较广泛的加工方法。近年来，随
着科技的不断进步，高速磨削技术发展迅猛，誉为“ 代磨削技术被现的最高峰 ” 。磨削加工作为一种高精度加工技术，应用范围不断扩展，生产和生活中的地位日益重要。磨削加工技术的发展实现了在现代机械制造领域的精密加工和超精密加工，足了人们对产品高满精度、品质、高高度自化的需求。人们逐渐认识到了高速和超高速动

超高速磨削及其优势探析论文

从上述论述中能够看出,与一般磨削技术相比,超高磨削技术在机械制造中的应用,能够有效的提高机械制造的生产效率,在提高产品加工质量的同时,还能避开不必要的铺张。但在实际应用中,受技术及进展历程的影响,与国外一些发达国家相比,我国在使用超高速磨削技术时,应处于落后环节,而这些,都将成为影响我国机械制造行业进展的绊脚石。针对高速磨削技术在机械制造领域中的应用,笔者结合自身多年的工作阅历,对其做如下分析。

超高速磨削技术在机械制造中的应用,能够有效的提高工件加工速度,同时在磨削速度的影响下,加工工件的外表磨削温度也会大大降低。在避开磨削烧伤这一问题的同时,还能避开不必要的本钱损失。正因如此,超高速磨削技术在实际进展中,其应用领域得到了极大的'扩展。

在整个机械制造中,作为一种进给速度低、磨削深度大、磨削效率高、加工精度高的磨削技术,缓进给磨削技术的应用,能够有效的提高工件加工精度,并由此受到人们的青睐。与其他磨削技术相比,缓进给磨削技术的最大优势在于磨削深度大,且在磨削过程中能够有效掌握磨削速度,确保加工工件的切屑样子及加工外表与工件设计相全都。在实际应用中,缓进给加工技术多用于各种型面积沟槽加工,尤其是磨削材料的各种型面,如陶瓷、金属陶瓷复合材料等等,在我国社会进展中有着极其重要的作用。

顾名思义,结合当前我国机械制造的实际进展趋势,砂带磨削

技术的应用,主要是指在张紧轮与接触论的外圆上套上相应的环形沙袋套,使其在正常运行时,能够对工件接触面施加足够的压力,确保高速旋转的砂带外表能够与工件加工面进行正常接触,并由此进行正确的切削加工。在整个砂带磨削的众多构件中,主要由砂带与主轴传动装置、砂带张紧装置、砂带导向装置、接触轮或型板、吸尘系统等几个方面组成。该技术的应用,常见于具备工业优势的发达国家。在实际应用中,砂带磨削技术的应用,具备磨粒散热时间间隔长、摩擦发热少以及加工精度高等优势。

精密磨削和超精密磨削概述

精密磨削和超精密磨削是现代机械加工中的高级技术，主要用于高精度、高效率的零件加工。以下是关于这两种磨削技术的概述：

1. 精密磨削：

精密磨削是一种采用高精度磨具和磨削液，在精确控制磨削条件下进行的磨削工艺。其目的是在保持高效率的同时，实现高精度、低表面粗糙度的磨削效果。

精密磨削的主要特点包括：

* 高精度：磨削后的零件尺寸精度和表面粗糙度要求较高，通常达到微米甚至纳米级别。

* 高效率：精密磨削可实现高速磨削和高进给速度，提高生产效率，降低加工成本。

* 低损伤：磨具材质和磨削工艺能够减小对工件表面的损伤，延长零件使用寿命。

* 环保：精密磨削通常采用干式磨削和绿色制造技术，减少加工过程中的环境污染。

精密磨削广泛应用于航空航天、汽车、电子、光学等领域，特别适用于难加工材料和高精度零件的加工。

2. 超精密磨削：

超精密磨削是一种在极高的工艺精度和极低的表面粗糙度下进行的磨削工艺。它通过采用先进的磨具制造技术、高精度磨床和环境控制技术，实现微米甚至亚微米级别的加工精度和纳米级别的表面粗糙度。

超精密磨削的主要特点包括：

* 高精度：超精密磨削的加工精度可达到微米甚至亚微米级别，满足高精度零件的加工要求。

* 超低表面粗糙度：超精密磨削能够实现纳米级别的表面粗糙度，提高零件的表面完整性，延长零件使用寿命。

* 高材料去除率：超精密磨削可实现高速磨削和高进给速度，提高材料去除率，缩短加工时间。

* 高度集成：超精密磨削技术通常与其他先进制造技术相结合，实现零件的高效制造和整体集成。

超精密磨削技术在航空航天、汽车制造、微电子、光学等领域具有广泛应用前景。它特别适用于高效制造高精度零件，如精密轴承、齿轮、高速电机等。

关于机械制造中超高速磨削技术的探讨

摘要：文章阐述了机械制造中超高速磨削技术的含义和优点，分析了机械制造中超高速磨削的关键技术。简要说明了目前机械制造中超高速磨削技术的应用。

关键词：机械制造；超高速磨削技术；含义

在机械制造中，国内对于超高速磨削技术的应用远不及日本及欧美国家，极大的限制了我国机械制造的质量和效率。随着工业技术水平的不断提高，机械制造过程中的磨削技术也得到迅速发展，其中超高速磨削技术不断在生产中得到应用，经验越来越丰富，技术越来越成熟，使得我国机械制造技术水平在磨削技术上前进一大步。磨削技术的进步缩短了我国与其它发达国家在机械制造技术上的差距，促进了我国工业的快速发展。

1 机械制造中超高速磨削技术的含义

所谓高速磨削的技术是指在机械制造领域内砂轮线的速度高于45m/s的磨削技术，而超高速磨削技术则是砂轮线的速度超过

150m/s的磨削技术[1]。此时，砂轮转速提高，在单位宽度金属磨除率一定的条件下，单位时间内作用的磨粒数大大增加，在进给量与普通磨削相同时，每颗磨粒的切削厚度变薄，负荷减轻[2]，金属表面磨削更为细腻光滑，磨削效率和磨削质量大幅提升。

2 机械制造中超高速磨削技术的优点

2.1 生产效率得到提高

在机械制造中，作用超高速磨削技术，磨削砂轮线的转速由45m/s

高速提高到砂轮线转速150m/s的超高速，砂轮转速得到大幅提升，在单位时间内完成的磨削量迅速增多，在总磨削量一定的情况下，使用超高速磨削技术，大大节约了磨削时间，生产效率得到大幅提高。

2.2 磨削质量显著提高

影响磨削质量的因素有表面的光滑度、磨削部件的完整性、是否变形、是否出现伤痕及裂纹、振纹等等。通过超高速磨削，单位时间内砂粒用量减少，磨削量变薄，完成磨削后，机械部件表面光滑度大大提高。而且在超高速磨削过程中，部件与砂粒间的摩擦减少，有效的降低了部件变形的可能性，而且磨削后不易出现裂纹、振纹等瑕疵[3]。此外，通过超高速磨削技术的应用，机械制造领域中高硬度、高强度的部件也能实现精确磨削，扩大了机械制造中磨削技术的应用范围。

超高速加工技术的现状及发展趋势

超⾼速加⼯技术的现状及发展趋势

俗话说的好，“只要功夫深，铁杵磨成针”，这要是在遥远的古代社会也许是不折不扣的真理，但是在这个科技发展⽇新⽉异经济社会⾼度发达的⽂明社会，这就是⼀个谬误了。特别是在机械加⼯⽅⾯更是⼤⼤的谬误了。在这个时间就是⾦钱效益就是⽣命的机械制造⾏业⾥，谁掌握了技术谁就掌握了主动，谁提⾼了效率谁就站在了队伍的前列……超⾼速加⼯技术----⽆疑就是今后机械制造业发展的趋势之⼀.

⾼速切削的概念与⾼速切削技术

超⾼速加⼯技术是指采⽤超硬材料的刃具，通过极⼤地提⾼切削速度和进给速度来提⾼材料切除率、加⼯精度和加⼯质量的现代加⼯技术。

超⾼速加⼯的切削速度范围因不同的⼯件材料、不同的切削⽅式⽽异。⽬前，⼀般认为，超⾼速切削各种材料的切速范围为：铝合⾦已超过1600m/min，铸铁为1500m/min，超耐热镍合⾦达300m/min，钛合⾦达150~1000m/min，纤维增强塑料为2000~9000m/min。各种切削⼯艺的切速范围为：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削250m/s以上等等。

超⾼速加⼯技术主要包括：超⾼速切削与磨削机理研究，超⾼速主轴单元制造技术，超⾼速进给单元制造技术，超⾼速加⼯⽤⼑具与磨具制造技术，超⾼速加⼯在线⾃动检测与控制技术等。

⾼速切削是⼀项系统技术，图1显⽰了影响⾼速技术的各⽅⾯因素，企业必须根据产品的材料和结构特点，购置合适的⾼速切削机床，选择合适的切削⼑具，采⽤最佳的切削⼯艺，以达到理想的⾼速加⼯效果。

超高速磨削通常指砂轮速度大于150ms的磨削超高速磨削.

超高速磨削通常指砂轮速度大于150m/s的磨削。超高速磨削在欧洲、日本和美国等发达国家发展很快，被誉为“现代磨削技术的最高峰”。国际生产工程学会(CIRP)将其确定为面向21世纪的中心研究方向，并进行了一些著名的合作研究。超高速磨削可以对硬脆材料实现延性域磨削加工，对高塑性等难磨材料也有良好的磨削表现。与普通磨削相比，超高速磨削显示出极大的优越性: 大幅度提高磨削效率，减少设备使用台数。如采用电镀CBN砂轮以123m/s的高速磨削割草机曲轴，原来需要6个车削和3个磨削工序，现在只需要3个磨削工序，生产时间减少65%，每小时可以加工180件。再如人们以125m/s的速度应用普通砂轮高效磨削淬硬低碳钢42CrMo4，切除率达167mm³/mms，比缓进给磨削大11倍。磨削力小，零件加工精度高。速度360m/s以下的试验表明，在一个较窄的速度范围(180-200 m/s)内，摩擦状态由固态向液态急剧变化，并伴随着磨削力的急剧下降。笔者在单颗磨粒高速磨削45钢和20Cr钢试验中发现，摩擦系数在临界速度以下，随速度的增大而大幅度减少;超过临界速度后，摩擦系数却随速度的增大而略有增加。降低加工工件表面粗糙度。在其它条件相同时，33m/s,100m/s，和200m/s的速度磨削时，表面粗糙度值分别为Ra2.0,Ra1.4和Ra1.1µm。砂轮寿命延长。在金属切除率相同的条件下，砂轮速度由80m/s提高到200m/s，砂轮寿命提高8.5倍。在200m/s的速度磨削时，以2.5倍于80m/s时的磨除率，寿命仍然提高1倍。1 超高速磨削的发展欧洲欧洲，高速磨削技术的发展起步早。最初高速磨削基础研究是在60年代末期，实验室磨削速度已达210-230m/s。70年代末期，高速磨削采用CBN砂轮。意大利的法米尔(Famir)公司在1973年9月西德汉诺威国际机床展览会上，展出了砂轮圆周速度120m/s的RFT-C120/50R 型磨轴承内套圈外沟的高速适用化磨床。90年代初，已经实现了最高速度350m/s的磨削实验。目前，实际应用中，高速磨削和精密磨削最大磨削速度在200-250 m/s之间。德国的Guhring Automation公司1983年制造了功率60kW，转速10000r/min,砂轮直径400mm的强力磨床。阿亨工业大学的目标为500m/s 的超高速磨床也是该公司制造的。德国CBN砂轮高速磨削的应用，一个典型的例子是加工齿轮轮齿，在155m/s的速度下，以811mm³ /mms的切除率，实现了对16MCr5钢齿轮的高效加工。另一个例子是，采用电镀CBN砂轮，在300m/s的速度下，以140mm& sup3;/mms的切除率，实现了对100Cr6高硬度(60HRC)滚动轴承钢水泵回转轮窄槽的高效加工。瑞士Studer公司也曾用改装的S45型外圆磨床进行280m/s 的磨削试验。瑞士S40高速CBN砂轮磨床，在125m/s时，高速磨削性能发挥最为充分，在500m/s也照常工作。此外Kapp公司,Schandt公司、Naxa Union公司、Song Machinery公司等也相继推出了各类高速磨床。美国1970年美国的本迪克斯公司曾生产了91m/s切入式高速磨床。1993年，美国的Edgetek Machine公司首次推出的超高速磨床，采用单层CBN砂轮，圆周速度达到了203m/s、用以加工淬硬的锯齿等可以达到很高的金属切除率。美国Connectient大学磨削研究与发展中心的无心外圆磨床，最高磨削速度250m/s，主轴功率30kW,修整盘转速12000r/min，砂轮自动平衡，自动上料。

超高速磨削技术及其在机械制造领域中的应用

高效率深磨技术是超高速磨削技术的核心技术，其在提高
２超高速磨削技术的优势分析
超高速磨削技术在机械制造领域应用中的优势是非常可观的，通过对机械制造领域对超高速磨削技术的实际应用，得出超高速磨削技术优势如下。２．１磨削效率的提高超高速磨削技术可在规定的时间内促使更多数量的磨粒经
部件磨削率的同时获得部件表面合理的粗糙效果，此技术在机械制造领域中应用时，首先通过超高速磨削技术磨、车、铣的
与普通磨削技术相同时，超高速磨削技术促进单位时间内磨粒的数量，同时增加磨屑被磨除的体积，有效的提升了磨削技术的效率，降低技术设备的投入量。２．２部件精度的提高超高速磨削技术的使用可降低磨削力，使零件的加工精度更加细致化，当保持磨粒的进给量一定时，超高速磨削技术可促使磨屑的厚度趋向于更薄，从而在一定程度上提高了机械制造部件的精度，超高速磨削技术中磨屑采用的是冲击成屑的理

探析超高速磨削技术在机械制造领域中的应用

作者：何振球

来源：《中国机械》2013年第06期

摘要：随着改革开放的深入发展，我国的市场经济发展迅速，人们的生活水平得到逐渐提高，对物品的需求量逐渐加大，为了满足人们的需求制造行业发明了一种新的技工技术，超高速磨削技术应运而生。现阶段，根据超高速磨削技术在我国的实际应用情况，并结合机械制造人员多年的工作经验，文章对超高速消磨技术及优势进行总结，探讨了超高速磨削技术在我国机械制造中的应用，希望人们对超高速磨削技术的发展前景有个整体认识。

关键词：超高速；磨削技术；机械制造；应用

机械制造行业在长时间的发展过程中积累了丰富的工作经验，在普通磨削技术的基础上，机械制造行业研究出一项新的技术，普通磨削技术砂轮线的每秒转速为45m，而超高速消磨技术指的是每秒转速超过150m的先进技术。然而在实际使用中，受到技术和费用等多种因素的影响，超高速消磨技术并没有得到普遍应用。然而随着时代的不断发展、科学的不断进步，人们逐渐意识到超高速磨削技术带给人们的经济效益，注重对超高速磨削技术的应用，对我国今后的经济发展有着十分积极的作用。

1.超高速度磨削技术和优势

超高速磨削机械设备在运行时，砂轮线每秒钟转速超过150m。倘若将参数值固定，会使砂轮现的转速提高，并且在磨削区域内的固定时间里，磨粒数也会增加，在超高素的磨削过程中，每个磨粒所掉落的碎屑其厚度将会变薄。使用超高速磨削技术过程中，其截面只是普通磨削技术的几十分之一。在此前提下，每个磨粒所承受的磨粒更小，与普通磨削技术相较而言，其优势主要为以下四点。