高速磨削方法简介共26页文档
高速磨削方法简介
谢谢！
要求及原理
由于磨削深度大，砂轮与工件的接触弧长比 普通磨削大几倍至几十倍，磨削力、磨削功率和 磨削热大幅度增加，故要求机床刚度好、功率大， 并设有高压大流量的切削液喷射冷却系统,以便有 效地冷却工件，冲走磨屑。
缓进给磨削大多采用陶瓷结合剂的大气孔、 松组织的超软普通磨料砂轮，以保证良好的自锐 性、足够的容屑空间和避免工件表面烧伤；也可 采用聚氨脂树脂结合剂砂轮或超硬磨料砂轮。 这种磨削的加工效率可比普通磨削高1～5倍, 磨削精度可达2～5微米，表面粗糙度达Ra1.25～ 0.16微米。
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！
高效磨削的世界历史发展
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。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) 目前世界发达工业国家，如德国、美国、日本等超高速 磨削加工技术己趋成熟，实际应用的超高速磨削速度在 200- 300m/s 之间，试验室磨削速度己达500m/s。中国超 高速磨削研究起步较晚，到目前为止仅仅停留在试验室中， 东北大学以蔡光起教授为首的研究小组在国家自然科学基 金和教育部重大科学项目的资助下正在进行电镀、陶瓷结 合剂CBN 砂轮的超高速高效、高精、快速点磨削的研究， 最高磨削速度达200m/s，部分研究成果达到世界先进水平。
其中 日本的丰田工机、三菱重工、冈本机床制作所等公司均 能生产应用CBN 砂轮的超高速磨床。至2000 年，日本已进行 500m/s的超高速磨削试验。Shinizu 等人，为了获得超高磨削 速度，利用改造的磨床，将两根主轴并列在一起:一根作为砂 轮轴，另一根作为工件主轴，并使其在磨削点切向速度相反， 取得了相对磨削速度为Vs + Vw 的结果。因此，砂轮和工件 间的磨削线速度实际接近1 000m/s。这是迄今为止，公开报 道的最高磨削速度。
高速磨削
高速磨削高速磨削是国内外正在大力研究并逐步推广的一种先进的机械加工方法 , 它是近代磨削加工技术发展的一种新工艺 , 与普通磨削相比 , 其优点是能够大大提高被加工工件的精度 , 降低零件表面粗糙度。
随着科学技术的不断进步和发展 , 对零件的加工精度和生产率提出了更高的要求 , 高速磨削技术更加显示出它的重要性。
1 国外高速磨削技术的现状与发展趋势早在上世纪 50年代 , 国外就已经开始研究高速磨削 , 到 60年代 , 许多国家在高速磨削方面的研究更加得到普遍重视 , 并取得了许多成功经验 , 如日本京都大学工学部冈村健二郎教授首先提出了高效磨削理论 , 当时在日本也是盛行一时。
德国阿亨大学Optiz教授系统地发表了 60m /s高速磨削的实验结果。
在 70年代 , 高速磨削在许多工业国家迅速发展 , 60m /s以上高速磨床品种超过 50种 , 少数磨床磨削速度达到 125m /s, 到了 80年代 , 许多国家继续在提高磨削速度上进行努力 , 但是高速磨削并未按原先预料的情况发展 , 它受到许多条件的制约 , 如受到机床结构、动态特性、砂轮速度及磨料耐磨性等的限制 , 实际上在这个时期磨削速度的提高也受到了一定的限制。
近年来 , 高速磨削加工技术又有了很大发展 , 主要表现在以下几个方面 :(1)高速磨削机理方面。
在越过能产生磨削热损伤的国限带之后 , 磨削用量进一步加大不仅不会使热损伤加剧 , 反而会使其不再发生。
这一发现 , 开拓出一个广阔的高速磨削参数领域 , 为实现超高速的磨削提供了理论基础 , 加上人造金刚石和立方氮化硼在砂轮制造中的大量应用 , 高速磨削得以再度兴起 , 并实现了线速度高于普通磨削 5 - 6倍甚至更高的超高速磨削。
(2)高速磨削的有利环节。
继喷雾润滑轴承和空气润滑轴承之后 , 利用磁力承受负荷的磁悬浮轴承已进入实用阶段 , 它的转速可以在主轴强度所能承受的限度内任意提高。
高速切削与磨削PPT
机械制造技术高速切削与磨削概述Ø1931年德国切削物理学家C .J .S a l o m o m 在“高速切削原理”一文中给出了著名的“S a l o m o m 曲线”——对应于一定的工件材料存在一个临界切削速度，此点切削温度最高，超过该临界值，切削速度增加，切削温度反而下降。
ØS a l o m o m 的理论与实验结果，引发了人们极大的兴趣，并由此产生了“高速切削（H S C ）”的概念。
Ø尚无统一定义，一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度，来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。
Ø以切削速度和进给速度界定：高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的5～10倍。
Ø以主轴转速界定：高速加工的主轴转速≥10000r /m i n 。
3.8.1高速加工概述q 高速加工定义33.8.1高速加工概述图3-31Salomon 切削温度与切削速度曲线切削适应区软铝切削速度v /(m/min)切削不适应区6001200180024003000青铜铸铁钢硬质合金980℃高速钢650℃碳素工具钢450℃Stelite 合金850℃16001200800400切削温度/℃切削适应区非铁金属图3-32高速与超高速切削速度范围10100100010000切削速度V （m/min ）塑料铝合金铜铸铁钢钛合金镍合金q 高速加工的切削速度范围Ø高速加工切削速度范围因不同的工件材料而异，见图3-32◎车削：700-7000m/min ◎铣削：300-6000m/min ◎钻削：200-1100m/min ◎磨削：50-300m/sØ高速加工切削速度范围随加工方法不同也有所不同q高速加工的特点Real Real Ø加工效率高：进给率较常规切削提高5-10倍，材料去除率可提高3-6倍Ø切削力小：较常规切削至少降低30%，径向力降低更明显。
《高速切削加工》课件
03 高速切削加工的关键技术
高速切削加工的刀具技术
刀具材料
01
高速切削加工需要使用高硬度、高耐磨性的刀具材料，如硬质
合金、陶瓷和金刚石等。
刀具涂层技术
02
涂层技术能够提高刀具表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数，
提高切削效率。
刀具几何形状
03
高速切削加工需要采用特殊的刀具几何形状，如小前角、大后
角和短刀刃等，以减小切削力、切削热和刀具磨损。
在高速切削加工中，降低能耗、减少废弃 物排放和提高资源利用效率成为重要的发 展趋势，符合可持续发展的要求。
高速切削加工面临的挑战与对策
高温与热变形
高速切削加工过程中产生的高温可能导致 刀具磨损、工件热变形等问题，需采用新 型刀具材料、强化冷却技术等手段解决。
振动与稳定性
高速切削加工过程中的振动可能影响加工 精度和表面质量，应优化机床结构、提高 刚性和阻尼性能。
模具型腔加工
高速切削加工技术在模具制造业 中广泛应用于模具型腔的加工， 如注塑模、压铸模等，能够快速 准确地完成复杂型面的加工。
模具钢材料加工
高速切削加工技术能够高效地加 工各种模具钢材料，如H13、 SKD61等，提高加工效率，减少 热量的产生和材料的变形。
高速切削加工在航空航天制造业的应用
航空发动机制造
高速切削加工的工艺参数
1 2 3
切削速度
提高切削速度可以提高加工效率，但同时也需要 选择合适的刀具和材料，以避免刀具磨损和工件 热变形。
进给速度
进给速度的提高可以增加材料去除率，但过高的 进给速度可能导致刀具磨损和工件表面质量下降 。
切削深度
适当的切削深度可以提高加工效率，但过大的切 削深度可能导致刀具磨损和工件表面质量下降。
高速磨削加工工艺及应用(PDF 8)
高速磨削加工工艺及应用徐少红( 广东工贸职业技术学院)摘要：高速磨削加工属于先进制造方法。
与普通磨削比，它有很多优点，且集粗精加工于一身，能达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率，能实现对难磨材料的高性能加工。
阐述了高速磨削加工工艺的确定，高速磨削加工在工业中的具体应用，以及进一步提高磨削速度的设想。
关键词：高速磨削；加工工艺；应用1 高速磨削概述高速磨削是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削效率和磨削质量的工艺方法。
它与普通磨削的区别在于很高的磨削速度和进给速度，而高速磨削的定义随时间的不同在不断推进。
20世纪60年代以前，磨削速度在50 m/ s时即被称为高速磨削；而20世纪90年代磨削速度最高已达500 m/s。
在实际应用中，磨削速度在100 m/ s以上即被称为高速磨削。
高速磨削可大幅度提高磨削生产效率、延长砂轮使用寿命、降低磨削表面粗糙度值、减小磨削力和工件受力变形、提高工件加工精度、降低磨削温度，能实现对难磨材料的高性能加工。
随着砂轮速度的提高，目前比磨削去除率已猛增到了3 000 mm3/mm·s以上，可达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率。
近年来各种新兴硬脆材料（如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等）的广泛应用，更推动了高速磨削技术的迅猛发展。
高速磨削技术是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术，集现代机械、电子、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术于一体。
日本先进技术研究会把高速加工列为五大现代制造技术之一。
国际生产工程学会（CIRP）将高速磨削技术确定为面向21世纪的中心研究技术之一。
2 高速磨削加工工艺高速磨削的加工工艺涉及磨削用量、磨削液及砂轮修整等方面，下面将分别进行阐述。
2.1 磨削用量选择在应用高速磨削工艺时，磨削用量的选择对磨削效率、工件表面质量以及避免磨削烧伤和裂纹十分重要。
表1给出了磨削用量与砂轮速度的关系。
除了砂轮速度以外，决定磨削用量的因素还有很多，因此应用中需综合考虑加工条件、工件材料、砂轮材料、冷却方式等因素，以选择最优的磨削用量。
高速磨削
一般是把磨削方法、磨削工序或是磨削技术与其
他技术进行复合，进而实现加工的高精度和高效 率的目的
关键技术与应用
1、砂带磨削 利用在砂带磨床上的高速运转的环形砂带加工 工件表面的磨削。
2、电解磨削（ECG磨削）
电解加工与机械磨削结合的特种加工，又称电化
学磨削。与电解加工相比有较好的加工精度和表
面粗糙度，与机械磨削相比有较高的生产率。
现代磨削与光整加工
高速磨削
复合磨削
超精密磨削
光整加工
高速磨削定义
高速磨削是通过提高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。一般砂轮线速度高于45m/s时就属于高速磨削。
高速磨削技术是磨削工艺本身的革命性跃变,日本先端技术研究 会把高速加工列为五大现代制造技术之一。国际生产工程学会
( CIRA)将高速磨削技术确定为面向21世纪的中心研究方向之一。
高速磨削机理
在高速超高速磨削加工过程中，在保持其它参数
不变的条件下，随着砂轮速度的大幅度提高，单 位时间内磨削区的磨粒数增加，每个磨粒切下的 磨屑厚度变小，则高速超高速磨削时每颗磨粒切 削厚度变薄总磨削力也大大降低。
动。
超精加工
用装有细磨粒、低硬度油石的磨头，在一定的
压力（0.05~0.3MPa）对工件表面进行光整加工的 方法。细磨粒油石压在作低速旋转运动的工件上， 同时作往复运动，对工件表面进行微量切削。
抛光
抛光是在高速旋转的布轮、布盘或砂带等软的
抛光器或抛光轮上涂以磨膏（磨料、油酸、软
脂），对工件表面进行光整加工的方法。
采用高速精密磨床，并通过精密修整微细磨料磨具，采 用亚微米级切深和洁净加工环境获得亚微米级以下的尺 寸精度。
高速磨削
（4）磨削状态检测及数控技术
高速超高速磨削加工中，由于砂轮线速度极高，砂轮由于超高速引 起的破碎现象时常发生，砂轮破碎及磨损状态的监测是关系到磨削工作能 否顺利进行和保证加工质量和零件表面完整性的关键；在超高速加工中， 砂轮与工件的对刀精度，砂轮与修整轮的对刀精度将直接影响到工件的尺 寸精度和砂轮的修整质量。
所属范畴： 所属范畴：
先进制造技术 ——先进加工技术——去除加工——力学加工 ——先进加工技术——去除加工——力学加工 定义：通常所说的“磨削” 定义：通常所说的“磨削”主要是指用砂轮或砂带进行去处材 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。
按砂轮的线速度将磨削分为： 按砂轮的线速度将磨削分为：
（3）冷却润滑系统 ）
冷却润滑系统由冷却润滑液、 冷却润滑系统由冷却润滑液、泵、过滤器等组 成，对高精度磨削还需有温度控制系统以确保 冷却润滑液的温度恒定。 冷却润滑液的温度恒定。 冷却润滑液必须完成润滑、冷却、 冷却润滑液必须完成润滑、冷却、清洗砂轮和 传送切屑四大任务。 传送切屑四大任务。故它必须满足以下的技术 要求： 要求： 较高的热容量和导热率， ①较高的热容量和导热率，以提高冷却率 ②能承受较高的压力 良好的过滤性能， ③良好的过滤性能，防腐蚀性和附着力 较高的稳定性，不起泡， ④较高的稳定性，不起泡，不变色 对健康无害， ⑤对健康无害，易于清洗 有利于环境保护，易于处理。 ⑥有利于环境保护，易于处理。
（3）难磨材料的高速磨削
利用高速磨削实现对硬脆材料（工程陶瓷及光学透 镜等）的高性能加工是高速磨削领域的一个重要组成部分。
Байду номын сангаас
二、高速磨削继续发展所要做的技术突破
欲将磨削速度进一步提高，目前仍受许多因素的限制，要想充分发挥高速磨削的 优势，必须从制约切削速度的各个方面进行研究。 （1）发展高功率高速主轴 关键在于开发大功率高速主轴。 （2） 研制适应高速磨削的新颖砂轮 （3） 磨床结构的改进 尽可能降低机床在高速时由于砂轮不平衡引起的振动，应配置在线自动动平衡系统， 以使机床在不同转速时，始终处于最佳的运行状态。为了提高生产效率和工件的加工 精度，则应采用高速、高效和高精度进给驱动系统。比如在平面磨床上采用直线电机 替代丝杠螺母传动；在进行偏心磨削时，外圆磨床除了须具备高速滑台系统外，还要 配备高速数控系统，以保证工件的精度及较高的生产率。 （4）优化冷却润滑系统 冷却润滑系统在高速磨削中有着极为重要的作用。除了要注意冷却润滑液本身的化学 构成外，其供给系统也十分重要。因此，在研制高速磨床时，必须配置高压的冷却润 滑供给系统。 （5）磨削速度向超音速迈进 高速磨削应用研究的下一个目标将是冲破音速大关，把磨削速度提高到350m/s以上， 高速磨削应用研究的下一个目标将是冲破音速大关，把磨削速度提高到350m/s以上， 进而使500m/s的磨削速度在工业应用上成为可能。当然，单就磨削速度一个参数并不 进而使500m/s的磨削速度在工业应用上成为可能。当然，单就磨削速度一个参数并不 能全面评价磨削过程的优劣，最佳的磨削速度应是磨削过程经济效益最好时的速度。 这一最佳速度，必须经过改进机床设计，优化切削条件和配套系统等深入研究才能达 到。
第四章_高速超高速切削磨削技术概要
超高速加工的定义 超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨 具，利用能可靠实现高速运动的高精度、高 自动化和高柔性的制造设备，以提高切削速 度来达到提高材料去除率、加工精度和加工 质量的先进加工技术。
2018/10/11 1
第四章 高速超高速切削磨削技术
超高速切削加工技术
1. 超高速切削加工技术特点及应用
2018/10/11 7
第四章 高速超高速切削磨削技术
超高速切削加工技术
（1）电主轴系统取消了高精密齿轮等传动件，消除了 传动误差。 （2）减小了主轴的振动和噪声，提高了主轴的回转精 度。 （3）电主轴采用交流变频调速和矢量控制，具有输出 功率大、调速范围宽和功率-扭矩特性好的特点。 （4）电主轴机械结构简单，转动惯量小，快速响应性 好，能实现很高的速度和加速度和定角度的快速准停。
2018/10/11 11
第四章 高速超高速切削磨削技术
高速切削加工工具系统的安全设计和制造
刀具材料的“微观”、“细观”和“宏观”的“多尺度” 关联模 型，研制高强度、高韧性、高硬度和高抗热震性能的刀具 材料；高速切削刀柄和刀具（包括复合加工刀具、微切 削刀具）动态设计理论与制造技术；高速切削刀具、主轴 动平衡技术安全性；高速切削机床防护罩材料和结构。
高速切削技术已在航空航天、汽车、高速机车和模具等行业广泛应用， 已成为切削加工的主流。目前国际上生产中的高速加工技术最新情况 是：粗精加工铝合金的切削速度为1000-4000m/min，最高为50007500m/min；加工镁合金为4500m/min，最高可达7500m/min；铸铁件 精加工为500-1500m/min，最高达2200m/min；钢件精加工可达300800m/min；淬硬钢件（HRC45-65）的精加工可用到100-500m/min；模 数为1.5的钢齿轮滚齿速度可达300-600m/min，可锻铸铁螺纹 （M14×1.5）的攻丝速度可达61m/min左右。
高速高效磨削技术
砂轮。新技术包括了砂轮设计、截面
形状的优化、粘结剂的结合强度及其 适用性、砂轮基体的材料。
图 高速磨削用砂轮
5 砂轮在线修整技术
在磨削过程中，砂轮由于磨钝和磨损，需要进行及时修整， 特别是对超细磨料砂轮而言，更需频繁修整。普通砂轮修整比 较容易；人造金刚石砂轮、CBN砂轮的修整、超硬磨料砂轮的 修圆及磨料开刃重要的研究课题。
4
3 高速、高精度主轴单元制造技术 主轴单元包括主轴动力源、主轴、轴承和机架几个部分，它 影响着加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力学性能及 稳定性对高速高效磨削、精密超精密磨削起着关键的作用。
图 高速磨削主轴
图 液体动静压轴承
4 砂轮制造及其新技术
CBN砂轮和人造金刚石砂轮的应
用越来越广泛，而砂轮的许用线速度 也要求较高，一般在80m/s以上。单 层电镀CBN砂轮的线速度可达250m/s， 发展超高速磨削也需要150m/s以上的
第五章
高速高效磨削技术
1、高速磨削的定义
高速磨削是通过提高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。 普通磨削： 高速磨削： V< 45m/s 45m/s<V< 150m/s
超高速磨削： V> 150m/s
高速高效磨削用的磨床具有很高的主
轴转速和功率、高度自动化和牢靠的磨削 进程，还具有高精度、高阻尼、高抗振性
6其他高效磨削工艺：
快速短行程磨削、大气孔宽砂轮磨削工艺、多砂轮磨削 工艺、恒压力(定力)磨削工艺、冷风磨削工艺、单点磨削工艺、 高速日负荷磨削工艺在此不作一一介绍。 快速短行程磨削 恒压力磨削 多砂轮磨削工艺
① ② ③
总结高速磨削有如下优点：
磨粒的未变形切削焊度减小，磨削力下降。 砂轮磨损减少，提高砂轮寿命。 在磨粒最大未变形切削厚度不变条件下，可加 大磨削深度或工件速度，提高磨削效率。
几种先进磨削方法简介
先进磨削方法简介1.高速磨削普通磨床的砂轮速度为30—35m／s。
当砂轮速度高于45或50m/s以上时，称为高速磨削。
（1）高速磨削机理：砂轮速度提高后，使单位时间内通过磨削区的磨粒数增加。
若进给量保持与普通磨削时相同，则高速磨削时每颗磨粒切削厚度变薄，同时使每颗磨粒的负荷减小。
（2）高速磨削有如下特点：①生产率高。
生产率比普通磨削高30％—100％。
②砂轮使用寿命可提高。
由于每颗磨粒上所承受的切削负荷减小，则每颗磨粒的磨削时间可相对延长，因此可提高砂轮的使用寿命。
③可提高精度和减小磨削表面的粗糙度。
由于每颗磨粒切削厚度变薄，每颗磨粒在通过磨削区时，在工件表面上留下的磨痕深度减小。
同时，由于速度提高，使磨削表面由于塑性变形而形成的隆起高度也减小，因此可减小磨削表面粗糙度。
有利于保证工件(特别是刚性差的工件)的加工精度。
④改善磨削表面质量。
在高速磨削时，需要相应提高工件转速，使砂轮与工件的接触时间缩短，这样使传至工件的磨削热减少，从而减少或避免产生烧伤和裂纹的现象。
2.强力磨削强力磨削就是以大的径向进给量(可达十几毫米)和缓慢的纵向进给量进行磨削。
(1)强力磨削的机理：普通磨削的纵向进给速度通常为0.033—0.042m／s(2—2.5m／min)，而强力磨削的纵向进给速度则为0.000166—0.005m/s(0.0l一0.3m／min)。
这样就使单个磨粒的切削厚度大为减小，因而作用在每个磨粒上的力也减小。
(2)强力磨削的特点：①生产效率高：由于采用缓速纵向进给和大的径向进给，这样就可在铸、锻毛坯上直接磨出零件所要求的表面形状及尺寸。
同时由于径向进给大，砂轮与工件的接触弧长要比普通磨削时的接触孤长大得多，单位时间内同时参加磨削工作的磨粒数目随着径向进给量的增大而增加。
因此，能充分发挥机床和砂轮的潜力，使生产效率得以提高。
②扩大磨削工艺范围：由于径向进给量很大，对毛坯加工能一次成形，所以能有效地解决一些难加工材料的成型表面的加工问题。
高速切削与高速磨削
温 度 与
Salomon
二 高速切削的应用
1.不同材料的高速切削
1）铝、铜合金的高速切削加工 2）铸铁与钢的高速切削 3）难加工材料的高速切削
2.高速切削的应用领域：航空航天领域、汽车领
域、模具制造领域和仪器仪表领域等。
图1-86 汽车轮毂螺栓孔高速切削实例
3.干切与准干切：
高速磨削在以下几方面得到了有效应用： 高速磨削、高速精密磨削和难加工材料 的高速磨削。
2）强力磨削
以大的吃刀量（可达1~30mm）和缓慢的进给量实 现高速磨削的一种方法，又称缓进给磨削。
特点：
➢材料去除率高 ➢砂轮磨损小 ➢磨削质量好 ➢磨削力和磨削热大
强力磨削与普通磨削对比
3）砂带磨削
砂带在一定工作压力下与工件接触，并作相对运 动，进行磨削与抛光。 特点：1.磨削表面质量好；2.磨削性能强；3.磨削 效率高；4.经济性好；5.适用范围广
干切：不使用冷却液的切削技术； 准干切：使用最少量冷却液的切削技术，因使 用润滑液量很少，不会产生污染。
三 几种高速磨削方法
1）高速磨削
与普通磨削相比，高速磨削在单位时间 内，通过磨削区的磨粒数增加，有利于 减少磨削表面粗糙度，并提高砂轮使用 寿命。
高速磨削用砂轮应具有强度高、抗冲击 性、耐热性和微破碎性好以及杂质含量 低等特点。
高速切削与高速磨削
➢ 高速切削概述 ➢ 高速切削的应用 ➢ 几种高速磨削切削是指采用超硬材料的刀 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、加工精度和加工表面质量的 现代加工技术。
高速切削的切削速度范围随加工方法不同也有所不同。
高速车削：700~7000m/min 高速铣削：300~6000m/min 高速钻削：200~1100m/min 高速磨削：100~300m/min
高速切削与磨削PPT
（图3-34，图3-35 ）。
Ø 仪器仪表： ◎精密光学零件加工。
3.8.1 高速加工概述
Ø 高速加工虽具有众多的优点，但由于技术复杂，且对于 相关技术要求较高，使其应用受到限制。
Ø 与高速加工密切相关的技术主要有： ◎高速加工刀具与磨具制造技术； ◎高速主轴单元制造技术； ◎高速进给单元制造技术； ◎高速加工在线检测与控制技术； ◎其他：如高速加工毛坯制造技术，干切技术，高速加 工的排屑技术、安全防护技术等。
Ø 天然金刚石价格昂贵，刃磨困难，主要用于加工精度和 表面粗糙度要求极高的零件，如激光反射镜、感光鼓、多 面镜、磁盘等。
3.8.2 高速加工刀具
q 聚晶金刚石 Ø 人造金刚石是在高温高压条件下，借助于某些合金触媒 的作用，由石墨转化而成。 Ø 在高温高压下，金刚石粉经二次压制形成聚晶金刚石（ 20世纪60年代出现）。 Ø 聚晶金刚石不存在各向异性，硬度略低于天然金刚石， 为HV6500-8000 。 Ø 聚晶金刚石价格便宜，焊接方便，可磨性好，应用广泛 ，可在大部分场合代替天然金刚石。 Ø 用等离子CVD（化学气相沉积）可将聚晶金刚石作成涂 层，用途和聚晶金刚石刀具相同。 Ø 金刚石刀具不适于加工铁族材料，因为金刚石中的碳元 素与铁元素有很强的亲和力，碳元素极易向含铁的工件扩 散，使金刚石刀具很快磨损。
q 高速加工定义 Ø 尚无统一定义，一般认为高速加工是指采用超硬材料的 刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度，来提高材料 切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。
Ø 以切削速度和进给速度界定：高速加工的切削速度和进 给速度为普通切削的5～10倍。 Ø 以主轴转速界定：高速加工的主轴转速≥10000 r/min。
高速切削简介ppt课件
加工精度。
减少残余应力
高速切削可以减少切削过程中产生 的残余应力，降低工件变形的可能 性。
提高表面质量
高速切削能够获得更光滑的表面质 量，减少后续研磨和抛光的工作量 。
降低加工成本
减少刀具消耗
高速切削的切削速度高， 可以减少刀具的磨损和消 耗，降低刀具成本。
随着技术的进步，高速切削的 加工效率也在不断提高，单位 时间内能够完成的切削量增加 。
智能化发展
高速切削设备正在与人工智能 、物联网等技术结合，实现加 工过程的智能化控制。
环保与节能
随着环保意识的提高，高速切 削技术也在朝着更加环保和节
能的方向发展。
高速切削技术的未来展望
更高的速度
随着材料科学和机械制造技术的发展，高速 切削的速度会进一步提高。
高速切削的物理模型
高速切削是利用高速度的切削刀 具对工件进行加工的一种先进制
造技术。
在高速切削过程中，切削速度、 进给速度和切深等参数对加工效
果产生显著影响。
高速切削的物理模型涉及弹性力 学、流体力学等多个学科领域。
高速切削的刀具系统
高速切削的刀具系统是实现高 效加工的关键之一。
刀具料、刀具几何形状和刀 具夹持系统等是高速切削刀具 系统的核心要素。
高速切削技术通常是指在机床主轴转 速超过10,000 rpm的情况下进行的切 削加工，具有高速度、高精度、高效 率和高自动化的特点。
高速切削技术的应用范围
01
高速切削技术广泛应用于航空航 天、汽车、模具、机床等领域， 用于加工各种高精度、高质量、 高要求的零件。
02
高速切削技术可以加工各种材料 ，包括铝、镁、钛等轻质材料和 钢、铸铁等重质材料，以及钛合 金、镍合金等难加工材料。