磨削技术的历史、现状和展望
磨削技术的发展及关键技术-文献综述
磨削技术的发展及关键技术摘要:砂带磨削几乎能用于加工所有的工程材料,作为在先进制造技术领域有着"万能磨削"和"冷态磨削"之称的新型工艺,砂带磨削已成为与砂轮磨削同等重要的不可缺少的加工方法。
综观近几年来国内外各类机床及工具展览会和国际生产工程学会的学术会议,结合砂带磨削在国内外各行业的应用状况,可以看出砂带磨削在制造业中发挥着越来越重要的作用,有着广泛的应用及广阔的发展前景。
关键字:磨削砂带机床技术Keyword:Grinding Abrasive belt Machine tool Technology一,前言砂带磨床是一种既古老而又新兴的工艺。
近30多年来,粘满尖锐砂粒的砂布或砂纸制成一种高速的多刀多刃连续切削工具用于砂带磨床之后,砂带磨削技术获得了很大的发展。
这种砂带磨削技术远远超越了原有的只用来加工和抛光的陈旧概念。
现在砂带磨床的加工效率甚至超过了车、铣、刨等常规加工工艺,加工精度已接近或达到同类型机床的水平,机床功率的利用率领先于所有的金属切削机床,应用范围不仅遍及各行各业,而且对几乎所有的材料,无论是金属还是非金属都可以进行加工。
长期以来不大引人注意的砂带磨削工艺现在正进入现代化发展的新阶段。
而数控磨床又是磨床的发展方向,所以研究数控砂带磨床本有很大的意义。
【正文】一.磨削技术的发展及关键技术1.磨削技术发展史高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快,如德国的Aachen大学、美国的Connecticut大学等,有的在实验室完成了速度为250m/s、350m/s、400m/s的实验。
据报道,德国Aachen大学正在进行目标为500m/s 的磨削实验研究。
在实用磨削方面,日本已有200m/s的磨床在工业中应用。
我国对高速磨削及磨具的研究已有多年的历史。
如湖南大学在70年代末期便进行了80m/s、120m/s的磨削工艺实验。
皮肤磨削术在皮肤科的应用进展
皮肤磨削术在皮肤科的应用进展引言随着现代科技的不断发展,皮肤磨削术在皮肤科的应用也不断取得了进展。
皮肤磨削术是一种通过机械、化学或激光等手段去除皮肤表面外层组织的方法,可以用于治疗皮肤疾病、改善皮肤质地、去除皱纹和色斑等。
本文将对皮肤磨削术的应用进展进行详细介绍,包括现有技术的发展、临床应用情况以及未来的发展趋势。
一、现有技术的发展1. 机械磨削术机械磨削术是最早出现的皮肤磨削技术,其原理是通过物理摩擦去除皮肤表面的角质层和表皮层,从而促进皮肤的再生和修复。
随着科技的进步,机械磨削术的设备和材料得到了不断改进,包括磨砂机、刨削器等工具的使用,有效提高了术后的效果和安全性。
化学磨削术是通过化学药物或化学制剂作用于皮肤表面,使其发生脱落和再生的方法。
目前常用的化学磨削剂包括果酸、水杨酸、尿素等,这些化学物质可以刺激皮肤代谢和再生,促进胶原蛋白的合成,从而改善皮肤质地和减轻皱纹。
激光磨削术是利用激光技术对皮肤进行磨削和去除,其优势在于精准、无创伤和恢复快。
目前常用的激光磨削术包括微钻激光、CO2激光、飞秒激光等,这些激光技术可以针对不同的皮肤问题进行治疗,包括痤疮疤痕、色斑、皱纹等。
二、临床应用情况1. 皮肤磨削术在疑难痤疮的治疗中的应用疑难痤疮是一种顽固性的慢性皮肤病,传统疗法难以有效治疗。
而通过机械磨削术、化学磨削术以及激光磨削术的应用,可以改善皮肤质地、促进炎症消退、减轻痘疤和色斑,显著改善患者的生活质量。
随着人口老龄化的加剧,皮肤老化问题日益突出。
机械磨削术、化学磨削术以及激光磨削术可以通过去除老化的皮肤组织、促进胶原蛋白的生成和皮肤再生,起到延缓皮肤老化、改善皱纹和松弛的作用。
色素沉着病变是一种常见的皮肤疾病,表现为色素沉着和色斑,严重影响患者的外貌和心理健康。
激光磨削术通过作用于色素颗粒和黑色素细胞,破坏色素颗粒的结构和代谢,以及促进色斑的脱落和再生,取得了显著的治疗效果。
三、未来的发展趋势1. 定制化治疗随着个体化医疗的发展,未来皮肤磨削术将更加趋向于个性化和定制化治疗。
精密磨削技术的历史与发展
精密磨削技术的历史与发展随着科学技术水平不断的提高,磨削加工已广泛应用于金属及其他材料的粗、精加工,是非常重要的切削加工方式。
目前,磨削加工已经成为现代机械制造领域中实现精密与超精密加工最有效、应用最广泛的基本工艺技术,为人们提供高精度、高质量、高度自动化的技术装备的开发和研制。
精密磨削中超硬磨料砂轮精密磨削技术磨削是指用磨料或磨具去除材料的加工工艺方法,一般来讲,按照砂轮线速度的高低可将其进行分类,把砂轮速度低于45 m/s的磨削称为普通磨削,把砂轮速度高于45 m/s的磨削称为高速磨削,把砂轮速度高于150m/s的磨削称为超高速磨削。
按磨削效率将磨削分为普通磨削、高效磨削(高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、高效深切磨削、砂带磨削、快速短行程磨削和高速重负荷磨削)。
磨削加工能达到的磨削精度在生产发展的不同时期有不同的精度范围,当前,按磨削精度将磨削分为普通磨削(加工精度>1μm、表面粗糙度R a0.16~1.25μm)、精密磨削(加工精度1~0.5μm、表面粗糙度R a0.04~1.25μm)、超精密磨削(加工精度≤0.01μm、表面粗糙度R a≤0.01μm)。
精密加工是指在一定发展时期中,加工精度和表面质量达到较高程度的加工工艺,当前是指被加工零件的加工精度为l~0.1µm,表面粗糙度值Ra0.2~0.01µm的加工技术。
精密磨削是目前对钢铁等黑色金属和半导体等脆硬材料进行精密加工的主要方法之一,在现代化的机械和电子设备制造技术中占有十分重要的地位。
精密磨削一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮,主要靠对砂轮的精细修整,使用金刚石修整工具以极小而又均匀的微进给(10~15mm /min)。
获得众多的等高微刃,加工表面磨削痕迹微细,最后采用无火花光磨。
由于微切削、滑移和摩擦等综合作用,达到低表面粗糙度值和高精度要求。
高精密磨削的。
磨削技术的发展现状
磨削技术的发展现状磨削技术是一种将工件表面精确加工为所需形状和尺寸的机械加工方法。
随着现代制造业的发展,磨削技术也在不断进步和完善。
首先,磨削技术的机械设备得到了极大的改进和发展。
传统的磨床已经不再能够满足工艺要求,取而代之的是高速、精密、自动化的磨床。
这些先进的磨床设备具有更高的加工精度和效率,能够处理更复杂和精细的工件。
其次,使用的磨削工具也得到了改进。
传统的磨石逐渐被高硬度、高韧性的刚性磨削磨料所取代。
这些磨料能够更好地满足精密磨削的要求,并且能够提高加工效率和降低成本。
此外,磨削技术的自动化程度也在不断提高。
现代磨床配备了先进的数控系统,可以实现自动化的加工过程。
操作人员只需设定加工参数并监控加工过程,在大部分情况下无需直接干预。
这样不仅提高了加工效率和稳定性,还减少了人工操作错误的可能性。
此外,磨削技术在实现工艺的同时也注重环保和能源的节约。
一方面,磨削加工可以减少物料的浪费。
传统的切削加工通常会产生大量的切屑,而磨削加工则可大大减少切屑。
另一方面,磨削工具的设计也越来越注重能源的节约。
例如,通过优化磨削参数和减少磨削路径的方式,可以大大降低能源的消耗。
此外,磨削技术也逐渐向无损工艺方向发展。
传统的切削加工往往会对工件表面产生变形和残余应力,而磨削加工则可以减少或避免这些问题。
因此,磨削技术在航空航天、汽车、船舶等高精度产品行业得到广泛应用。
总的来说,磨削技术在机械设备、磨削工具、自动化程度、环保性能和应用范围等方面都取得了显著的发展。
随着科技的不断进步和制造业的高速发展,磨削技术将继续迎来新的突破,以满足不断增长的工艺需求。
陶瓷材料磨削加工的技术研究与发展现状
陶瓷材料磨削加工的技术讨论与进呈现状工程陶瓷具有很多优良的性能,比如较高的硬度和强度,很强的耐腐蚀、耐磨损、耐高温本领和良好的化学惰性等,因此在航空航天、化工、军事、机械、电子电器以及精密制造领域的应用日益广泛。
目前各发达国家如德、日、美、英等国特别重视工程陶瓷的开发及应用。
80时代以来,各国竞相投人大量的资金及人力,在工程陶瓷加工理论和技术、产品开发和应用等方面取得了很大的进展。
由于陶瓷材料的高硬度和高脆性,被加工陶瓷元件大多会产生各种类型的表面或亚表面损伤,这会导致陶瓷元件强度的降低,进而限制了大材料去除率的采纳。
对陶瓷高效磨削加工而言,根本目标就是在保持材料表面完整性和尺寸精度的同时获得最大的材料去除率。
目前陶瓷的加工成本己达到整个陶瓷元件成本的80%~90%,高加工成本以及难以测控的加工表面损伤层限制了陶瓷元件更广泛的应用。
陶瓷材料广阔的应用前景和多而杂的加工特性,都要求对陶瓷的磨削加工过程进行全面而深入的了解。
从上世纪90时代开始,国内外学者进行了大量的讨论,在陶瓷磨削的新型方式、陶瓷磨削的材料去除机理、磨削烧伤、磨削表面完整性等的影响因素、不同磨削条件的最佳磨削参数等多方面都取得了积极的讨论成果。
本文重要就陶瓷磨削的讨论现状及进展情形进行了归纳和总结。
1陶瓷材料磨削机理的进展1)磨削机理的讨论由于砂轮的磨粒尺寸、形状和磨粒分布的随机性以及磨削运动规律的多而杂性,给磨削机理的讨论带来了很大的困难。
在陶瓷磨削方面由于陶瓷的高硬度和高脆性,大多数讨论都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来貌似处理。
20世纪80时代初,Frank和Lawn 首先建立了钝压痕器、尖锐压痕器和接触滑动三种机理分析讨论模型,提出了应力强度因子公式K=aEP/C2/3,依据脆性断裂力学条件KKC,导出了脆性断裂的临界载荷PBC=CbK,他又依据材料的屈服条件ssY,导出了塑性变形模式下临界载荷PYYC=s3/g3(或PYYC=H3Y/g3)。
磨削加工毕业论文
磨削加工毕业论文磨削加工技术是目前金属加工领域中常用的一种工艺方法,主要是通过不断摩擦和磨削的方式,来完成工件的加工和形成精确的形状和尺寸。
本文将从磨削加工的概述、原理、方法、应用和趋势等几个方面进行论述,旨在更加深入的了解磨削加工技术的实质和重要性。
一、磨削加工的概述磨削加工技术是一种基于磨削原理的金属加工技术,其主要是利用专门的磨削机床和磨削工具(如磨石、砂轮等),来对工件进行精确的磨削和切削加工工艺。
关于磨削加工这种技术,最早可以追溯到铜器时代,当时人们已经开始使用砂石对金属器物进行磨削加工,以达到更好的表面光洁度和更加精确的形状和尺寸。
随着现代科技的发展和磨削技术的不断创新,磨削加工已经成为了现代制造业中不可或缺的工艺环节,其应用范围几乎涵盖了所有金属材料的加工领域。
常见的磨削加工工艺包括平面磨削、外圆磨削、内圆磨削、表面磨削等,其中平面磨削和外圆磨削技术应用最广,常用于机械零件的制造和修整。
二、磨削加工的原理磨削加工主要基于摩擦和磨损原理,使用磨削工具与工件相互作用,产生切削力和摩擦力,将工件表面不断削除,在一定的压力和温度作用下,达到工件表面精度和形状的要求。
在磨削加工过程中,切削力和磨损量是磨削性能的主要指标,对于磨削加工效率和质量的影响较大。
三、磨削加工的方法1、平面磨削法平面磨削法是一种常用的磨削加工方法,主要是针对平面工件进行加工,可以分为手动平面磨削和机械平面磨削两种方式。
手动平面磨削需要一定的专业技能和经验,适用于小批量和精度要求较低的工件加工;机械平面磨削可以通过专用的平面磨床完成,可实现自动化和高效率的加工,适用于大规模和复杂工件的加工。
2、外圆磨削法外圆磨削法主要是将旋转工件固定在磨床上,通过旋转砂轮的方式对工件表面进行加工。
外圆磨削可分为精密磨削和普通磨削两种方式。
精密磨削适用于要求更高的密封和定位部件加工,例如精密轴承和航空液压元件;普通磨削适用于一般精度要求的工件加工。
磨削技术的发展趋势
磨削技术的发展趋势磨削技术作为一种重要的金属加工技术,一直以来都在不断地发展和完善。
随着科技的不断进步和工业领域的发展,磨削技术也呈现出一些明显的发展趋势。
首先,磨削技术的发展趋势之一是高效化。
随着生产效率要求的不断提高,传统的磨削工艺已经难以满足现代工业的需求。
因此,磨削技术正朝着高效化发展,通过改变磨削刀具的设计、改进磨削液的配方等手段,提高磨削过程的效率。
同时,磨削机床在自动化、智能化方面也得到了大幅度的提升,大大增强了生产的效率。
其次,磨削技术的发展趋势之二是精密化。
在一些高精度加工领域,如航空航天、光学仪器等领域,对零件的精密度要求非常高。
因此,磨削技术需要不断地提高精度,以满足这些需求。
目前,一些新型的磨削工艺和设备已经应用到了这些领域中,例如超精密磨削、超精密磨削等。
这些新技术和设备的应用可以使磨削加工达到更高的精度要求。
再次,磨削技术的发展趋势之三是绿色化。
随着环保意识的增强,磨削技术也在朝着绿色化的方向发展。
传统的磨削过程中,常常会产生大量的废液、废气和粉尘等工业污染物。
为了减少这些工业污染物对环境的影响,磨削技术需要采取一系列的措施,如改进磨削液的配方、研发新型的环保型磨削液等。
同时,磨削机床的设计和制造也需要考虑到节能、减排的要求,以减少其对能源资源的消耗。
最后,磨削技术的发展趋势之四是多功能化。
随着多品种、小批量生产的需求日益增加,传统的磨削技术已经不能满足现代工业的需求。
因此,磨削技术正朝着多功能化的方向发展,通过改进磨削工艺和磨削设备,使其具有更多的功能,能够适应不同产品的加工需求。
例如,磨削机床可以实现多轴、多道工序的加工,以提高生产效率和产品质量。
综上所述,磨削技术在高效化、精密化、绿色化和多功能化方面正朝着更加完善的方向发展。
随着科技的不断进步和工业的不断发展,相信磨削技术将会继续取得新的突破和进展,为现代工业的发展做出更大的贡献。
国内外激光磨削发展研究现状
国内外激光磨削发展研究现状
激光磨削技术是一种高效、高精度、无损伤的加工方法,广泛应用于精密加工、材料改性等领域。
目前,国内外对激光磨削技术的研究有以下几个方面的现状:
1. 激光磨削的基础研究:包括激光磨削基本原理、激光与材料相互作用机制等方面的研究。
通过优化激光参数和处理工艺,提高加工效率和加工质量。
2. 激光磨削设备的研发:国内外科研机构和企业已经开展了多种类型的激光磨削设备的设计与研发工作,包括点状激光磨削、线状激光磨削等不同形式的设备。
3. 激光磨削的应用领域:激光磨削技术在航空航天、汽车制造、电子信息、医疗器械等领域得到了广泛应用。
例如,用激光磨削加工精密空心轴承、修复破损金属表面等。
4. 激光磨削的优化与控制:国内外研究者致力于提高激光磨削的加工效率和加工质量,通过优化激光参数、改善材料性能和控制加工参数等手段,实现高效、稳定的激光磨削加工过程。
需要注意的是,激光磨削技术属于高精密、高能量的加工技术,操作时需要严格遵守相关安全规范,保证人身和设备的安全。
在实际应用中,还需要考虑到材料的特性和加工要求,合理选择激光参数和工艺,以确保加工结果符合需求。
钛合金磨削技术研究现状
一、引言钛合金材料具备密度低、强度大、耐高温和耐热冲击的特性,因此作为航空航天发动机和汽车模具的高附加值行业被广泛应用,同时钛合金优异生物化学惰性也是其广泛应用于生物医疗,特别是植入人体的植入物,如钛合金支架、钛合金关节、钛合金固定板和骨钉等。
钛合金优异的机械物理性能也使得其加工非常困难。
钛合金工件的精密磨削加工中由于其具有磨削力大、磨削温度高以及砂轮磨损和粘附严重的特点,磨屑变形复杂形成层叠状挤裂切屑,表面易生成硬脆性变质层甚至烧伤或出现热裂纹,影响零件的加工精度、表面质量以及使用寿命,成为制约钛合金材料应用的关键因素之一。
统计资料显示钛合金磨削时,磨削加工的成本在整个加工过程中占比可达到90%;其中40%-70%属于砂轮磨损成本,磨削比G(工件去除体积/砂轮磨损体积)为30-50,只有普通钢的1/2到1/4。
因此钛合金的磨削技术使当今乃至未来数十年研究的难点和热点问题。
二、国内外钛合金材料磨削加工研究现状1.国内钛合金材料磨削加工研究现状湖南大学高效磨削工程技术研究中心研究团队对钛合金材料磨削机理的进行了深入的研究和探讨。
该团队研制了砂轮线速度超300 m/s超高速平面磨削实验平台,并对TC4钛合金工件进行了磨削测试。
研究结果表明,随着砂轮线速度增加,单科磨粒的最小未变形切深减小,砂轮单位面积上的磨削力下降。
在实验中,通过SEM显微照片观察发现,钛合金在Vs=150 m/s,Vw=6m/ min,ap=1 mm的工况下获得的工件表面粗糙度和光洁度较好。
消除了钛合金低速磨削表面质量差且以出现烧伤及裂纹的问题。
钛合金的强制冷磨削也是研究的热点之一。
在钛合金磨削过程中,采用压缩液氮冷却工件与砂轮及其磨削区。
由于液氮温度通常较低,在空气中挥发会从工件与砂轮及其磨削区吸收热量,使加工后的钛合金表面温度下降,减少了工件的热膨胀变形,抑制了磨削烧伤。
同时液氮持续排出,充盈在磨削区域,将周围的氧气排出,将氧气与加工的钛合金表面分离,避免了形成化学反应,抑制了钛合金表面组织结构的改变。
高速磨削技术的现状及发展前景
高速磨削技术的现状及发展前景The Situ ation and Developing Vistas ofHigh-Speed G rinding T echnology荣烈润 摘 要:本文综述了高速磨削的概念、优势、关键技术、应用近况和发展前景。
关键词:高速磨削 动平衡 砂轮修整 精密高速磨削 高效深磨Abstract:This paper introduced concept,advantages,key technical points,application and developing vistas of high2speed grinding technology.K ey w ords:high2speed grinding dynamic balancing grinding wheel trim precision high2speed grind2 ing high2efficiency deep grinding0 引言人们一直对于提高磨削的砂轮速度所带来的技术优势和经济效益给予了充分的注意和重视。
但是在高速磨削过程中,工件受热变形和表面烧伤等均限制了砂轮速度的进一步提高,砂轮强度和机床制造等关键技术也使得高速磨削技术在一段时间内进展缓慢。
当20世纪90年代以德国高速磨床FS-126为主导的高速磨削(High-speed Grinding)技术取得了突破性进展后,人们意识到一个全新的磨削时代已经到来。
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、计量及材料等先进技术成就于一体。
随着砂轮速度的提高,目前磨削去除率已猛增到了3000mm3/ 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。
磨削技术的发展现状及未来趋势分析
磨削技术的发展现状及未来趋势分析磨削技术是一种高精度、高效率的加工方法,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
磨削技术的发展对制造业的提升和产品质量的改善起着重要作用。
本文将对磨削技术的发展现状及未来趋势进行分析。
近年来,磨削技术在国内外得到了快速发展。
一方面,随着高品质工件的需求不断增长,磨削技术逐渐成为高精度加工的主要方法之一。
在传统磨削技术的基础上,出现了多种新型磨削技术,如超声磨削、电化学磨削、电解腐蚀磨削等。
这些新技术不仅提高了工件的表面质量,还降低了加工成本和能耗。
另一方面,随着材料科学和机械制造技术的不断进步,磨削技术也在不断提高。
磨削刀具材料的研发使得切削效率得到了显著提升,磨粒性能的改善使得磨削加工得到了更好的控制,磨削液的优化使得磨削过程更加稳定和可靠。
这些技术进展让磨削技术在加工精度、表面质量和加工效率方面取得了巨大的进步。
未来,随着工业4.0和智能制造的快速发展,磨削技术将继续向着高精度、高效率和智能化方向发展。
首先,利用传感器和数据分析技术,实现磨削过程的监控和优化。
通过收集磨削过程中的各种数据,如刀具磨损情况、温度、振动等,可以实现对加工过程的实时监测和调整,提高加工效率和产品质量。
其次,磨削过程中的自动化和机器人技术将进一步推动磨削技术的发展。
自动化的磨削生产线可以实现对复杂形状工件的连续磨削加工,提高生产效率和稳定性。
机器人磨削系统可以实现对工件的全自动加工,减少人工干预,提高加工精度和一致性。
另外,磨削技术与其他加工技术的融合也将是未来的发展方向。
例如,磨削加工和3D打印技术结合,可以实现对复杂形状工件的加工;磨削加工和激光技术结合,可以实现对高硬度材料的加工。
这些新的磨削技术将进一步推动制造业的升级和创新。
此外,环保和节能也是磨削技术未来发展的重要方向。
随着能源和环境问题的日益突出,磨削工艺中的磨削液和废气处理将成为关注的焦点。
研发环保型磨削液和减少磨削过程中废气排放的技术不仅可以保护环境,还可以提高生产效率和降低成本。
磨削技术现状与新进展
磨削技术现状与新进展东北大学蔡光起摘要磨削在现代制造业中占有重要的地位,技术发展迅速。
文章概述了精密磨削技术、高效率磨削技术以及磨削自动化技术的发展。
关键词磨削和磨粒加工精密磨削高效率磨削磨削自动化1前言现在用户要求产品的性能完美和可靠,并要求一次制造合格,因此要求零件有更高的精度、表面粗糙度与表面完整性和严格的制造一致性,并大量使用新型材料。
正因如此,磨削始终是精密和超精密加工的主要方法。
随着CBN磨料的使用和高效磨削技术的进步,以及磨削过程自动化、数控化和智能化的发展,也使磨削占有越来越重要的地位。
1994年美国磨床(包括抛光机床)产量占金切机床的18%,超过了车床、铣床、钻镗床及齿轮机床的产量。
通过EM O.97(1997年法国国际机床展览会)期间的调查,25%的企业认为磨削是最主要的加工方式,而磨床在企业中占有的比例高达42%。
2精密磨削和磨粒加工技术的发展用于超精密镜面磨削的树脂结合剂金刚石砂轮,平均粒径可小至4L m。
使用粒径20nm的微细磨粒磨片,磨出的集成电路板沟槽边沿没有崩角现象。
用8000#粒度铸铁结合剂金刚石砂轮精磨SiC镜面,表面粗糙度可达R a2~5nm。
日本还利用激光在研磨过的人造单晶金刚石上切割出大量等高性一致的微小切刃,对硬脆材料进行精密加工,效果很好。
对极细粒度的磨具而言,砂轮锋锐性的保持是一个大问题。
金属基微细超硬磨料砂轮在线电解修整(ELID)技术,很好地解决了这一问题。
用6000#~8000#粒度的钢结合剂金刚石砂轮和ELID技术精磨Á100mm(Á4英寸)硅片,去除率为3~5L m/min,平面度为K/6。
在控制力磨削的双端面精磨中,工件既作公转又作自转。
磨具的磨料粒度一般为3000#~8000#。
在磨削过程中微滑擦、微耕犁、微切削和材料微疲劳断裂同时起作用,使磨痕交叉而均匀,能获得和精密研磨相同的加工精度和比研磨高得多的去除率,另外还有很高的平面度和两平面的平行度。
磨削工艺的发展历程
磨削工艺的发展历程
磨削工艺是一种重要的金属加工方法,其发展历程可以追溯到古代。
以下是磨削工艺的发展历程:
1. 手工磨削:最早的磨削工艺是人工手工磨削。
在古代,人们使用石块、砂轮等材料来对金属进行加工。
这种方法的精度和效率较低,但在当时是唯一可用的磨削方法。
2. 机械磨削:随着科技和机械加工的进步,出现了机械磨削工艺。
在18世纪末和19世纪初,人们发明了旋转磨削机和其他磨削设备,使磨削过程更加精确和高效。
这种方法的出现显著提高了磨削的质量和效率。
3. 自动化磨削:随着计算机技术的发展,磨削工艺得到了自动化和智能化的发展。
传感器、控制系统和自适应技术的应用使磨削过程更加自动化和精确。
自动化磨削系统能够根据工件的形状和要求进行自适应调节,提高了加工的精度和稳定性。
4. 先进磨削技术:随着精确加工要求的不断提高,出现了一系列先进的磨削技术。
例如,超精密磨削技术可以达到亚微米级的精度,复合磨削技术可以同时实现磨削和其他加工方式,如电火花加工和化学加工。
5. 高效磨削工艺:为了提高磨削的效率和经济性,出现了一些高效磨削工艺。
例如,高速磨削技术通过提高磨削轮的转速和进给速度,快速去除工件表面的金属,提高了磨削效率。
高效磨削工艺还包括高效磨削液的应用、磨削参数的优化等。
总的来说,磨削工艺经历了从手工磨削到机械磨削,再到自动化和智能化的发展。
先进的磨削技术和高效磨削工艺的出现大大提高了磨削的精度和效率,满足了不断提高的精确加工要求。
日本磨削加工技术展望
日本磨削加工技术展望摘要日本加工机床由于其高品质卓越可靠性,国际上获得了很高评价,因此才能超越欧洲老牌工业强国,24年产值一直保持世界第一。
特别立式卧式加工心等切削加工机床生产,无论数量上还质量上都全球独...日本加工机床由于其高品质卓越可靠性,国际上获得了很高评价,因此才能超越欧洲老牌工业强国,24年产值一直保持世界第一。
特别立式卧式加工心等切削加工机床生产,无论数量上还质量上都全球独占鳌头。
不过,德国、意大利等欧洲国家磨床生产方面也具有优势,日本争取机床出口额领先有力竞争对手。
近年来,电子产品加工开始高速增长,超精密、高性能磨床不可或缺,尤其对小型制品进行高精度磨削加工需求很大。
本文主要对日本引以为傲高技术水平、高附加值磨床产品进行了展望,并重点介绍了光学零件生产不可缺少精密模具磨削加工技术。
此外,还介绍了今后具有良好发展前景磨削加工心同时具备磨削功能复合加工机床。
日本磨床国际市场地位如前所述,日本机床产值24年一直占据首位,德国则紧跟其后。
进入21世纪后,国机床产值急速增长,现位列第3。
近年来,意大利机床生产也处于上升趋势,名列第4。
统计世界各国磨床产值产量相关数据时,由于项目分类方法没有国际统一标准,因此获取正确数据上存一定困难。
其还有一些国家未公布相关产值产量数据。
根据相关数据,平面磨床出口额前三甲分别为德国、日本意大利。
进口额最高国,并处于逐年上升趋势。
从数量上看,国无论进口还出口都占据高位(台湾地区出口台数也不少)。
根据出口平面磨床单价来计算,相对于德国(1,580万日元)、日本(1,360万日元)高价位,国(70万日元)台湾地区(140万日元)价位则较低。
可见,从单价来看,平面磨床产地呈现两极分化趋势。
日本德国进口磨床台数较多,这因为其机床制造商将海外工厂设东南亚等地,然后从海外工厂进口本国不生产低价磨床,造成进口台数增加。
无论如何,从全球来看,德国、日本意大利高性能平面磨床主要供应基地毋庸置疑。
磨削工艺的发展历程
磨削工艺的发展历程磨削工艺是一种利用磨料与工件相互作用进行加工的机械加工方法,广泛应用于各个行业。
磨削工艺的发展历程可以追溯到古代的磨石时代,但随着科技的发展和需求的变化,磨削工艺不断向前发展,经历了多个阶段。
在古代,人们最早使用的磨削工艺是手工磨削。
他们使用磨石和磨盘来研磨工件表面,以满足他们的需求。
然而,这种方法非常耗时耗力,并且效果不稳定。
因此,人们开始寻求更高效的磨削方法。
18世纪末,工业革命的到来标志着磨削工艺的新时代的开始。
人们开始使用带有磨料的机器工具进行磨削。
首先出现的是水磨石,随后发展出了手动磨床和自动磨床等机械设备。
这些设备大大提高了磨削的效率和质量,并广泛应用于各个领域。
20世纪初,磨削工艺进入了电力时代。
电动磨床和电动磨削机的出现革新了磨削工艺。
电动磨床通过电动机驱动磨削工具进行磨削,减少了人力投入,提高了效率。
电动磨削机增加了磨削参数的控制,使得磨削过程更加精确。
20世纪50年代,随着计算机技术的发展和应用,磨削工艺开始智能化。
数控磨床的出现使得磨削工艺能够实现自动化和精确控制。
数控磨削通过将磨削参数输入计算机,由计算机来控制磨削过程,大大提高了磨削的精度和效率。
21世纪以来,磨削工艺又迎来了新的发展。
高速磨削、超精密磨削、硬磨削、纳米磨削等新的磨削方法相继出现。
高速磨削利用高速旋转的磨削工具进行磨削,提高了磨削的效率和质量。
超精密磨削和纳米磨削可以实现亚微米甚至纳米级的加工精度。
硬磨削则可以对硬度较高的材料进行高效加工。
磨削工艺的发展促进了各个行业的进步。
它在汽车、航空航天、船舶、电子、医疗器械等领域发挥了重要作用。
随着科技的进步,磨削工艺将继续不断发展和创新,满足不断变化的需求。
例如,随着工业4.0的推动,磨削工艺将与智能制造、大数据等技术相结合,实现更高效、精确的磨削过程。
总之,磨削工艺是一种古老而又不断发展的机械加工方法。
从手工磨削到机械磨削,从电动磨削到数控磨削,再到高速磨削和超精密磨削,磨削工艺经历了多个阶段的发展。
磨削加工技术的现状
先进磨 削技术 和 高性 能磨床 , 阐述 了国 内近 几年磨 削技术 的发展 状 况。 并
关键 词 : 削 高速磨 削 超 高速磨 削 磨 削技术 磨
中图分 类号: H1 1 . T 6 +1 文 献标识 码 : A Ac u l fg id n r c s t ai o r ig p o e s t y n
满 活力 的技 术领 域 , 工 业 化 国家 的制 造 业 中 占据 了 在
重 要 的地位 。
加工等诸多方面具有明显的优势 。随着 时代 的发展 、
技 术 的进步 , 人们 对 产 品的 质量 要 求 越 来 越 高 , 因此 , 隶 属精 密超 精密 加工 的高 速超 高速磨 削 技术普 遍 受 到 人 们 的重视 , 并得 到迅 速发 展 q。 高 速超 高速磨 削 技术 在欧 洲 、 国、 美 日本 等一 些工 业 发达 国家起 步早 、 发展 快 , 誉 为 “ 代磨 削 技 术 最 被 现 高 峰” 国际生 产 工 程 协 会 ( I P 将 其 确 定 为 面 向 。 CR ) 2 世 纪 中 心 研 究 方 向 , 进 行 了 一 些 著 名 合 作 研 1 并
Absr c t a t:Th mpot n o iin o rn i g p o e s i h c i e b idng i d s ̄ wa u ei ra tp sto fg i gn r c s n t e ma h n u l i n u t ss mma ie rz d,t e s p r- h u e i o iy o h ih—s e d a d u ta i h s e rn n e h oo y wa o o e rt ft e h g p e n l -h g pe d gi di g tc n lg sprp s d,t h o e ia sso r he t e r tc lba i f
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用高速强力磨削技术是一种新型的机械加工方法,它利用高速旋转磨削工具对工件表面进行加工,具有加工速度快、精度高、表面质量好等优点。
随着科学技术的不断发展和进步,高速强力磨削技术在机械加工领域得到了广泛的应用,并取得了显著的成果。
本文将从高速强力磨削技术的发展历程、工艺原理、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。
高速强力磨削技术的发展历程高速强力磨削技术起源于20世纪50年代,当时主要是用于金属材料的粗磨加工,后来随着加工材料的不断扩大,磨削技术得到了长足的发展。
1970年代,随着刀具和材料的进步,高速钢工具开始进入市场,高速强力磨削技术开始进入人们的视野。
20世纪80年代,随着数控技术的普及,高速强力磨削技术得到了进一步的发展,成为了机械加工领域中不可或缺的一种加工方法。
21世纪以来,随着机械制造业的快速发展,高速强力磨削技术在汽车零部件、航空航天、轨道交通、高速列车等领域得到了广泛的应用。
工艺原理高速强力磨削技术是一种以高速旋转磨削工具对工件进行加工的方法,具有高速度、高效率和高精度的特点。
其工艺原理是利用磨削工具对工件进行高速旋转磨削,使磨削工具与工件之间产生磨擦力,从而将工件表面的金属层去除,并将其表面平整化。
在磨削过程中,磨削工具的旋转速度通常在10000~100000r/min之间,工件表面与磨削轮之间的线速度通常在20~150m/s之间。
通过高速旋转磨削工具对工件表面进行高速切削,可以大大提高加工效率和加工精度,同时也能够获得优良的表面质量。
应用领域高速强力磨削技术在机械加工领域具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 汽车零部件加工汽车零部件通常需要具有高精度和优良的表面质量,高速强力磨削技术可以满足这一需求,因此在汽车发动机、变速器、转向系统等零部件的加工中得到了广泛的应用。
通过高速强力磨削技术对汽车零部件进行加工,可以大大提高加工效率和产品质量,降低生产成本。
磨削技术的发展趋势
磨削技术的发展趋势磨削技术是一种使用磨削工具对材料进行加工的机械加工方法。
随着现代制造技术的发展,磨削技术也在不断演进和改进。
下面将从材料需求、磨削工具、磨削工艺以及磨削设备四个方面来讨论磨削技术的发展趋势。
首先,随着对材料性能要求的不断提高,磨削技术面临着更高的材料需求。
传统的磨削主要针对金属材料,如铸铁、钢等。
但随着新材料的不断涌现,如高温合金、陶瓷材料、复合材料等,这些新材料具有很高的硬度、韧性和耐热性,传统的磨削工具无法满足对这些材料的加工需求。
因此,需要研发出新型的磨削工具来适应不同材料的加工。
其次,磨削工具的发展也是磨削技术发展的重要方面。
传统的磨削工具主要包括磨轮、磨石等,在加工过程中容易出现磨损和断裂的问题。
为了解决这些问题,需要开发出更加耐磨、耐高温的新型磨削工具。
例如,金刚石磨削工具具有很高的硬度和耐磨性能,可以适应对硬脆材料的加工需求。
同时,还可以利用纳米材料、复合材料等新材料来制备高性能磨削工具,以提高磨削效率和加工质量。
再次,磨削工艺的发展也对磨削技术的提升起到重要作用。
传统磨削工艺主要采用单点平面磨削,容易出现加工精度低、表面质量差的问题。
为了提高工件的加工精度和表面质量,需要采用多点磨削或者非接触磨削工艺。
多点磨削可以提高对材料的磨削效率和加工精度,而非接触磨削可以避免对工件表面产生划伤和烧伤等缺陷。
因此,在磨削工艺方面,需要进一步研究和开发新的工艺方法和技术。
最后,磨削设备的发展也是磨削技术改进的重要方面。
传统的磨削设备主要包括平面磨床、中心磨床等。
然而,随着对加工效率和精度要求的不断提高,传统的磨削设备已经无法满足需求。
因此,需要研发出新型的磨削设备,如数控磨削机床、自动磨削系统等,以提高加工效率和加工精度。
同时,磨削设备还需要具备高速、高稳定性和低能耗等特点,以适应现代制造业的需求。
总之,磨削技术的发展趋势主要体现在材料需求、磨削工具、磨削工艺和磨削设备方面。
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欧洲 高速 超 高速 磨 削技 术 的发展 起 步 比较 早 , 最初 在2 世纪 6 年 代末 期 就开 始进 行 高速 超 高速 磨 0 0 削 的基础 研 究 , 当时 实验 室 的 磨削 速度 就 已经达 到
2 0 2 0 / 。7 年 代 ,超 高速 磨 削开 始采 用C N 1 ~ 3 m S 0 B 砂 轮 。 l 8 年 德 国B e e 大 学 出 资 由 德 国 G h i g 93 rm n u r n
是否不 同?不 同之处在 哪里 ?原 因何在?
李长河教 授 :我 国和世 界各 国磨 削加工的发展重 点基本相 同,但在高速/ 高效磨削加工方面世界各国略
有不 同。
小切 削工具 。磨 削过程就 是 由这些成千 上万个磨粒 微
小切 刃 共 同连 续 完 成 的 。
M M :磨削加工 的发展 方向?为什么确 TT 立这样 的方向?
李长 河教授 :磨削技术 的历史非 常悠久 。人类 的祖 先最早用砂岩磨砺 燧 石工具 ,还用磨料将石 头磨 成饮食工具 。用于建造埃及金字塔 的巨大石 块也是用 原始 的磨料 工具切割而成,并用 砂岩磨 光他们 的表面 。
金 属 磨 削 始 于 公 元 前 2 0 年 的 古 埃 及 , 主 要 用 于 磨 锐 工 具 和 光 整 饰 00
高效磨 削工艺及装 备 的关键 实现技术和基 础理论 ,石
‘ l ‘ 等等 十
率 。美 国C n e t c t o n c iu 大学磨削研究与发展 中心 的无心 外 圆磨床 ,最 高磨削速度 2 0 m s 0 0 5 / 。2 0 年美 国马萨诸 塞州立大学 的S M l i 等人, 以1 9 m s .a k n 4 / 的砂轮速度 , 使用 电镀金 刚石砂轮通 过磨 削氮化硅 ,研究砂轮 的地
10 m s 8 / 的样 机 。德 国A c e 大 学 、B e e 大 学 在 高 效 ahn rm n
速和超 高速及 宽砂轮磨削 来增加单位 时间作用 的磨粒
数 ; ( )采用 深切磨 削以增大磨屑长度 ; ( )采用 2 3 重 负荷等 强力磨削方式 以增大磨 屑平 均断面积 。单独
或 综 合 采 用 这 些 方 法 从 而 使 单 位 材 料 去 除 率 较 普 通 磨
削 有较大提 高的工艺技 术均为高 效率磨削加工 技术 。 其 中高速 与超 高速磨 削、高效深 切磨削 、快速 点磨削
的 发展 最 为 引人 注 目。
深磨的研 究方 面取得 了世 界公认 的高水平成果 ,其方 法是用高线速 度 、深切 入、快进给进 行磨削 ,可得到 高效率 、高质 量 的磨削效 果。据A c e 工业大 学实验 ah n
室的K en 和F r e a n o i g e lm n 宣称 ,该实验室 已经采用 了圆
周速度 达到5 0m s O / 的超高速砂轮 ,这一速度 已突破 了 当前机床与砂 轮的工作极 限。 1 9 年美 国的E g t k a h n 公 司首次推 出的 93 d e e M c i e 超高速磨 床 ,采用单层C N B 砂轮 ,圆周速度达 到 了2 3 0 ms / ,用 以加工淬硬的锯齿等可 以达 到很高的金属 切除
环 境 污 染 或低 环 境 污 染 的 绿 色 磨 削 加 工 新 原 理 、 新 方
法、新工艺的探索 。
起 。而 现在 的砂 轮是把人造 磨料磨粒用 合适的材料粘
合 在 一 起 而 制 造 成 的 。每 一 个 磨 粒 就 是 一 个 可 能 的微
M M :世界和我 国磨 削加工的发展重点 TT
制方 法、理论与实现 。 ( )复杂 曲面 的 自动化 、高效 5
率磨削加 工基础理论 与关键技术 :复杂 曲面机器 人磨 削和数控 磨削理论研 究和技术 实现 ,复杂 曲面 自动高 效率磨削加工工艺的基础 理论和相关技术 。 ( )新 型 6 磨具 制备和应用 中的基础理 论与关键技术 :新型磨料 与结合剂系统开发与组合技术,高速/ 超高速 高效率 磨 削用 新型砂轮 结构和制备工 艺创新 ,超硬 磨料磨具 修 整及加工性 能的定量评价技 术及体系 。关键是要 强调 学科 交叉和 新型磨 具设计 的定量化和科学性 。 ( )无 7
李长河教授 :普通磨削 的单 位材料去 除率 不足 l 0 m 。m m/ m・S ,与普通 车削、铣削相去甚远 。所 以,提高 磨削加 工效率一直 是人们不懈追 求 的 目标 。根据磨屑 去 除机 理 ,材料 磨除率可 以表 示成磨屑平 均断面积 、 磨屑平 均长度和 单位时 间 内参与切削 的磨粒数三者 的 乘积 。因此 ,如果要提高磨削效率: ( )可 以采 用高 1
磨削技术 的历史
现 状 和 展 望
Hs r,ttsa dpo p c o r d gtc n lg ioysau n rs e t f i i h o y t gn n e o
本刊记者/ eot Rp r r汪艺/ N e WA G Y
编者 按 :磨 削技 术作 为 制 造加 工 技 术领 域 一 个 独特 的技 术 ,有 着
( )高速/ 高速磨 削加工 ( 1 超 超高速 磨削 、高效 深切磨 削、快速 点磨削 )基础理 论及关键 技术 :高速 / 高速 磨削机 理认 识和 探讨 ,表面 创成 及完整 性控 超 制 ,高效深磨和快 速点磨 削的核心关键技 术及理论研 究 。 ( )高效率磨削加工基础理论及关键技术:强力 2
A t m t o 公 司制造 了 当时世 界上 第 一 台高效 深磨 u oain 的磨床 ,功率为6 k ,转速 为1 0 0 / i ,砂轮 0 w 0 0 r m n 直径 为4 0 m 0 m ,砂轮 圆周速度达到 了2 9 / 。德 国 0 m s G h i g A tm t o 公司于19 年成功制造 出砂轮线 u r n u o a in 92 速度为 10 10 m s B 磨床 ,并正在试制线速度达 4 ~ 6 / 的CN
中心 青 岛示 范 中心 常 务副主任 ,
中 国 机 械 工 程 学 会 生 产 工 程 学 会 青 年 科 技 委 员会 委 员 , 中 国机 械 工 程 学 会 磨 粒 加 工 委 员会 委 员 ,
中 国机 械 工 程 学会 光 பைடு நூலகம் 加 工 委 员
品。第 一块砂 轮 由砂岩削成一 定形状 ,在原始磨坊上转动 以磨碎谷粒 。早 期砂轮 由人力驱动旋转 并主要用于工具 的刃磨 。 中世纪至工业革命 时期,磨料被用来磨砺和抛光工具 、武器和铠 甲。 直到 1世纪初 为 了手工磨削宝石 ,才在 印度制造 出用 固体 黏结磨料而制成 9 的砂轮 ,所使用 的磨 料主要是金刚砂和天然 刚玉 。l世纪 中叶,在英格 兰 9 发 明了氯氧 化物 结合剂 砂轮 ,在美 国和法 国出现 了橡 胶结合 剂砂轮 。 1 9 世纪下半叶 出现 了和 天然 结合剂性质一样的硅酸盐结合剂 。1世纪2 年代 9 0 诺 顿公司大量生产 了陶瓷结合剂砂 轮 。而树脂结合剂砂轮则是 12 年才 出 93 现 。用 于金刚石砂轮 的金属 结合剂 出现于1 世纪4 年代初 ,而金属砂轮 的 9 0 思想则可追溯 到l世 纪末用 带金刚石粉末 的铸铁盘来抛光宝石 的比利 时。 7 在 1世纪6 年代 ,为制造锯机 零件 ,B o n &S a p 公司制造 出了第 9 0 rw hr e
国 家重 点 实验 室 开放 基 金 1 。 以 项
第一作 者 在 国 内外重要 学术期 刊
和 国 际 学术 会 议 上 发 表论 文 1 0 2 余 篇 , 其 中 S I 录 5 , E收 录 C收 篇 I
4 篇 。 出版 专著2 ,主 编教 材2 9 部 部 ,副主 编教 材 3 。获得 国家发 部
一
会委 员。近5 年作 为项 目负责人主
持 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目2 , 项
9 5 划 子 课 题 1 , 高 档 数控 机 7计 项
床 重 大专项子课题 1 ,山 东省 自 项
然 科 学 基金 重 点 项 目2 ,青 岛市 项
计 划 项 目1 ,机 械 制 造 系统 工 程 项
・
等
17 ・
质合金 、陶瓷 、金属 、玻璃 、纤维增强复合 材料等各
种材料 的磨削 。但 由于可 以引起 过快磨损 的石墨化倾 向,它不适于 磨削铁族金属 。为 了寻 找金刚石 的替代
物 , 通 用 电气 公 司 1 5 年 使 用 与 制 造 人 造 金 刚石 相 似 97
材高效率低污染磨削加 工技术及理论研究 。 ( )硬脆 3 材料磨 削加工基础 理论及关键技术 研究 :复杂磨削应 力状态下脆/ 塑转变理论,硬脆材料磨 削损伤力学 、损 伤评估 及控制 ,硬 脆材料大切深 缓进给和 高速超高速 磨削机理研究及实现 。 ( )磨削过程 的智能化检测和 4 控制 的基础 理论与关键技术 :包括磨 削过程参数信 息 传 感和 多传 感器信号融合技 术研究 、磨削过程智 能控
的高压过程 首次成功地制 出了立方氮化硼 ( B )。但 CN 直至16 年才主要为了铁类金属 的加工而开始商业生 99 产 。CN 已知硬度 仅次于金刚石 的超硬材料 。 目前 , B是
磨削技术正朝着更有效地应用超硬磨料 的方 向发展 。
磨削是用 硬磨料颗粒作 为切削工 具进 行的加工过 程 的统 称 。史前 人类就发现将 他们 的工 具在砂岩上磨 擦可 以使其锋 利 ,这大概 是最早 出现 的磨削过程 。如 果没有用磨 削使工具成形 和锋利 的方 法 ,我们可 能还 生活在石器 时代 。 在 各 种 加工 方 法 中 ,磨 削用 的切 削工 具 是独 一 无二 的。砂 轮和磨 削工具通常 由两种材料 构成—— 叫 做磨粒 的起 切削作用 的磨料细颗 粒和把无数 磨粒粘接 在一起 成为 固体 的较 软 的粘接 剂 。史前人类 的磨削工 具是天 然砂岩 ,它的磨料砂粒 由硅酸盐基 体结合在一