高速磨削的发展及其相关应用技术
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30
4 高速磨削的技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)
高效深磨技术是近几年发展起来的一种集砂轮高速度(100-250m/s)、高进 给速度(0.5-10 m/min)和大切深(0.1-30 mm)为一体的高效率磨削技术。
由德国Bremen大学Werner教授于1980年创立。他不仅在理论上确认了高 效深磨区的存在，而且还在试验研究的基础上，提出了可以将缓进给磨 削弧区传热机理扩展至高速、超高速磨削领域，只是需要选择适当的磨 削条件。
28
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
CFRP磨粒节块：
(b) 节块厚度 应力和形变随节块厚度增大均出现明显增加。而单个节块厚度的增大会导致CBN磨粒节 块重量增加，进而致使砂轮总形变出现增大现象。考虑到砂轮总形变对高速磨削现场安 全和工件质量影响重大，因此一般其越小越好。故选择节块厚度为5mm。
I阶段是材料加工硬化主导阶段，II阶段是材料热软化主导阶段。 因而，湿磨情况下拐点是100m/s，干磨拐点变为20m/s
16
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
金属材料塑性和变形速率之间也存在拐点。
因此，在单颗金刚石磨粒高速磨削GH4169试验中，材料成屑过程中的划擦、耕犁和 切削过程可由成屑临界切厚曲线和塑性变形临界切厚两条曲线划分，而引起该划分的关键 因素是砂轮速度。
29
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
综上，砂轮基体尺寸为Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm，其中CBN 磨 粒 节 块 有 40 个 ， 厚 度 为 5mm ， 结 合 剂 选 择 树 脂 ， 即 可 得 砂 轮 线 速 度 400m/s的砂轮。实物如下图所示。当然，具体情况有待实际试验验证。
23
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体选材： CFRP的应力和全变形水平均比铝和钢的低。尤其在400m/s的速度时， CFRP的应力值只有192.5MPa，近似于钢基体的19%。
24
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体材料动态特性对比：
（2）超高速外圆磨削
提高砂轮速度有助于减少磨削表面粗糙度，可实现高效率超 高速精密磨削。
超高速外圆磨削是使用150-200m/s及以上的砂轮周速和CBN 砂轮，配以高性能CNC系统和高精度微进给机构，对主轴、曲轴 等零件外圆回转表面进行超高速精密磨削加工的方法。
它既能够保证高的加工精度，又可获得高的加工效率。
34
4 高速磨削的应用技术
8
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
单颗金刚石磨粒高速磨削GH4169成屑去除机理研究试验
试验装置和磨削轨迹示意图
9
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
试验中砂轮转速20-165m/s,最大 切厚保持在8μm，倾角θ为4゜ P为磨粒每旋转一周时，在工件 上行走的螺旋间距。即：
这为后来的高速甚至超高速磨削的发展指明了方向，对于高速超高速磨 削技术的实用化也起到了直接的推动作用。
常规磨削
30~40m/s
高速磨削
80~120m/s
超高速磨削
<150m/s
3
1 高速磨削的概念
（1）高速磨削的机理特点
划擦（弹性变形） 耕犁（塑性变形） 切削（形成切屑） 砂轮速度越大，弹塑性区域就越小
HEDG使用比缓进给磨削得多的进给速度，生产效率大幅度提高。 由于具有缓磨和高速磨削的综合工艺优势，新开发的 HEDG 工艺在 进行 45 钢、GCr15 轴承钢之类易加工材料零件的大切深重负荷磨 削 加 工 时 ， 单 位 砂 轮 宽 度 上 材 料 去 除 率 Zw 能 够 高 达 50 ～ 2000mm3/mm·s。
从成屑临界厚度和隆起比随速度变化情况，可知其存在拐点，本次试验为100m/s， 同时这也是材料应加工硬化和热软化在成屑过程中谁起主导作用的划分关键。
17
3 高速磨削的发展
（2）高性能磨具的出现
a 超硬磨粒材料： 金刚石、CBN磨粒 微晶氧化铝磨粒 b 高强度砂轮基体 钢、铝，CFRP等复合材料 c 高性能结合剂和制作工艺： 树脂、金属、陶瓷、
后来又进一步在CBN 砂轮基础上开发出200-300m/s 的超高速深磨磨床，见表1.
32
4 高速磨削的应用技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)
高效深切磨削工艺因此也被视为了代表目前磨削加工技术发展 的最高水平。
33
4 高速磨削的应用技术
切削区域
耕犁区域 划擦区域
砂轮转速为100m/s时的工件表面形态
砂轮转速为165m/s时的工件表面形态
上 式 中 O’B 为 x ， 那 么 成 屑临界切厚可以由上得出。
12
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
从图可以看出，砂轮转速100m/s是个拐点，表明材料去除机理在此时发生了转 变。当速度低于100m/s时，随速度增加，材料应变率比温度增加的快，所以致 使塑性降低，材料成屑较容易，而当速度高与100m/s时，材料热软化效应在成 屑中起到了主导作用。
CFRP砂轮（Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm）：
CFRP砂轮由CFRP基体、CBN磨粒节块和粘合剂组成。
27
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
CFRP磨粒节块：
CFRP砂轮由CFRP基体、CBN磨粒节块和粘合剂组成。 (a) 节块数量 节块数量对砂轮总变形影响不大，节块数量增加会导致径向应力和周向应力出现下降， 而砂轮整体的弹性模量因其总质量近似而保持不变。结合实际加工过程和已有分析，选 择节块数量为40.
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
高速磨削下的传统钢基体缺陷： 质量重、安装不方便、影响主轴寿命、高速下易变形、振动等 用CFRP制作砂轮基体优点： 密度低、强度高、易设计、易成形。
22
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体截面设计模型：简单环形、锥形和曲线形
2 高速磨削的优势
(a) 增加磨削速度，单颗磨粒切厚减少。砂轮磨损降低，粗糙 度和磨削力也就小了。（High Quality Grinding） (b) 通过优化用量参数，使磨削厚度保持不变，那么增加磨削 速度，磨削效率将会大幅提高。（High Performance Grinding）
6
2 高速磨削的优势
回转精度高，没有振动， 主要用于高速、轻载和超 摩擦阻力小，经久耐用， 精密的场合
液体动静压轴承 无负载时动力损失太大 主要用于低速重载主轴
南京航空航天大学机电学院
19
3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
b 磨床支撑构件，床身和立柱 砂轮架、头架、尾架、工作台等，有更加良好的静刚度、动刚度和
XXXXX
高速磨削的发展及其相关应用技术
XXX
内容提纲
31 高速磨削的概念 2 高速磨削的优势 3 高速磨削的发展 4 高速磨削的技术
2
1 高速磨削的概念
高速磨削的概念
高速加工 (High-speed Machining)和超高速加工(Super-High speed Machining)的概念源于德国著名学者Salomon，他于1931年预言了材料的 切削加工在高速、超高速领域有可能会变得更加轻松和容易。
热刚度 床身和立柱采用混凝土、整体铸铁和钢板焊接件等
c 进给系统 直线伺服电机直接驱动技术 高动态性能的直线电机结合数字控制技术
d 磨削液及其供给技术 液氮冷却、喷气冷却、微量润滑、干切削等 主要还是磨削液：油基磨削液和水基磨削液 常用的磨削液注入方法有：浇注法、高压喷射法、砂轮内冷却法等 磨削液的高压喷射及其过滤等
20
3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
e 砂轮、工件安装定位及安全防护技术 砂轮架，自动上下料系统 防弹玻璃门、连锁装置、泄压装置等
f 磨削状态监测及数控技术 砂轮和修整轮的对刀精度，在线测量等 声发射技术，幅值、频谱等变化
g 砂轮在线修整技术 激光修整、电解修整等
21
3 高速磨削的发展
P dv f / vs
其中Vf为工件进给速度，Vs为砂 轮旋转速度。显而易见，磨粒在 向X轴行进过程中，切屑厚度逐 渐增大。
10
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
砂轮转速为20m/s时的工件表面形态
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
切屑 切削区域 耕犁和切削交界 划擦区域
钢基体和CFRP在对比前5组振动频率时，缓慢增大的趋势是相似。但CFRP振动频率均 比钢基体高出约85%。可从下面公式做出解释，即CFRP的D*与ρ比值比钢的大。这就减 弱了砂轮基体因共振而引起的恶化倾向。而钢基体最大振幅达3.86μm，CFRP的只有2.3 μm，并且，钢基体需要较长时间回复到平衡位置，CFRP阻尼能力较好。
14
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
左图为示意图，定义隆起区域面积与沟槽总面积之比为隆起比。 当速度低于60m/s时，隆起比迅速下降，该阶段主要受材料加工 硬化影响。随后，隆起比随速度增加是由单颗磨粒磨削温度上升 较快而导致的材料热软化效应引起。
15
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
4
1 高速磨削的概念
（2）高速磨削的机理特点
hcu
k
1 C
w s
ap daq
提高磨削速度
单颗磨粒切厚变薄 磨粒切入工件干涉切入角小 参与切削磨粒增多 单颗磨粒磨削力变小
5
切屑形成时间短，工件表 面塑性变形层变浅
应变率响应温度滞后，致 使工件磨削温度降低
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体材料热应力对比（Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm）：
CFRP由于较低的热传导率，热由边缘传到中心需要较长时间。也因此其热应力和径向 变形较低。
26
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
电镀、钎焊
18
3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
a 超高速磨床主轴及其轴承技术 高速电主轴：高转速、高精度、响应快、重量轻
陶瓷滚子轴承 磁悬浮轴承 空气静压轴承
特点
重量轻、热膨胀系数小、 加工难，成本高，对拉伸 硬度高、耐高温、耐腐蚀、 应力和缺口应力较敏感 寿命高
转速可达200m/s
刚度与负荷容量低，尺寸 大，价格昂贵
13
2 高速磨削的发展
（1）高速wenku.baidu.com削的机理探索案例
左图显示了磨屑的形态，可以看出一面 比较光滑；一面褶皱明显。高速磨削条 件 下 ， 这 主 要 是 由 于 工 件 GH4169 高 应 变 率和低热导率引起的近似绝缘剪切，进 而导致形成碎片切屑。
依据切削原理，得出速度对单颗磨粒切 削GH4169剪切频率的影响规律。速度与 剪切频率近似成线性增加，因而成屑过 程中 绝缘切削变得容易，切屑碎片面积 变小。
高速磨削的优点：
① 磨削力小 ② 可以大幅度提高磨削效率 ③ 砂轮磨损小，使用寿命长 ④ 能获得更低粗糙度的磨削表面 ⑤ 减少磨削表面的热损伤，具有好的表面完整性
7
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理方面
在越过产生磨削热损伤的区域后，增大磨削用量，能 有效遏制热损伤。这就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。但在机理深入和磨削 工艺方面，针对不同的工程材料所开展的研究，还很不全面， 尚未形成完整的理论体系，还需进行广泛的研究，找出内在 规律。
高效深磨可直观地看成是缓进给磨削和超高速磨削的结合。与普通磨削 不同的是高效深磨可以通过一个磨削行程，完成过去由车、铣、磨等多 个工序组成的粗精加工过程，获得远高于普通磨削加工的金属去除率 (磨除率比普通磨削高10~1000倍)，表面质量也可达到普通磨削水平。
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4 高速磨削的应用技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)
4 高速磨削的技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)
高效深磨技术是近几年发展起来的一种集砂轮高速度(100-250m/s)、高进 给速度(0.5-10 m/min)和大切深(0.1-30 mm)为一体的高效率磨削技术。
由德国Bremen大学Werner教授于1980年创立。他不仅在理论上确认了高 效深磨区的存在，而且还在试验研究的基础上，提出了可以将缓进给磨 削弧区传热机理扩展至高速、超高速磨削领域，只是需要选择适当的磨 削条件。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
CFRP磨粒节块：
(b) 节块厚度 应力和形变随节块厚度增大均出现明显增加。而单个节块厚度的增大会导致CBN磨粒节 块重量增加，进而致使砂轮总形变出现增大现象。考虑到砂轮总形变对高速磨削现场安 全和工件质量影响重大，因此一般其越小越好。故选择节块厚度为5mm。
I阶段是材料加工硬化主导阶段，II阶段是材料热软化主导阶段。 因而，湿磨情况下拐点是100m/s，干磨拐点变为20m/s
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
金属材料塑性和变形速率之间也存在拐点。
因此，在单颗金刚石磨粒高速磨削GH4169试验中，材料成屑过程中的划擦、耕犁和 切削过程可由成屑临界切厚曲线和塑性变形临界切厚两条曲线划分，而引起该划分的关键 因素是砂轮速度。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
综上，砂轮基体尺寸为Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm，其中CBN 磨 粒 节 块 有 40 个 ， 厚 度 为 5mm ， 结 合 剂 选 择 树 脂 ， 即 可 得 砂 轮 线 速 度 400m/s的砂轮。实物如下图所示。当然，具体情况有待实际试验验证。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体选材： CFRP的应力和全变形水平均比铝和钢的低。尤其在400m/s的速度时， CFRP的应力值只有192.5MPa，近似于钢基体的19%。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体材料动态特性对比：
（2）超高速外圆磨削
提高砂轮速度有助于减少磨削表面粗糙度，可实现高效率超 高速精密磨削。
超高速外圆磨削是使用150-200m/s及以上的砂轮周速和CBN 砂轮，配以高性能CNC系统和高精度微进给机构，对主轴、曲轴 等零件外圆回转表面进行超高速精密磨削加工的方法。
它既能够保证高的加工精度，又可获得高的加工效率。
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4 高速磨削的应用技术
8
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
单颗金刚石磨粒高速磨削GH4169成屑去除机理研究试验
试验装置和磨削轨迹示意图
9
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
试验中砂轮转速20-165m/s,最大 切厚保持在8μm，倾角θ为4゜ P为磨粒每旋转一周时，在工件 上行走的螺旋间距。即：
这为后来的高速甚至超高速磨削的发展指明了方向，对于高速超高速磨 削技术的实用化也起到了直接的推动作用。
常规磨削
30~40m/s
高速磨削
80~120m/s
超高速磨削
<150m/s
3
1 高速磨削的概念
（1）高速磨削的机理特点
划擦（弹性变形） 耕犁（塑性变形） 切削（形成切屑） 砂轮速度越大，弹塑性区域就越小
HEDG使用比缓进给磨削得多的进给速度，生产效率大幅度提高。 由于具有缓磨和高速磨削的综合工艺优势，新开发的 HEDG 工艺在 进行 45 钢、GCr15 轴承钢之类易加工材料零件的大切深重负荷磨 削 加 工 时 ， 单 位 砂 轮 宽 度 上 材 料 去 除 率 Zw 能 够 高 达 50 ～ 2000mm3/mm·s。
从成屑临界厚度和隆起比随速度变化情况，可知其存在拐点，本次试验为100m/s， 同时这也是材料应加工硬化和热软化在成屑过程中谁起主导作用的划分关键。
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3 高速磨削的发展
（2）高性能磨具的出现
a 超硬磨粒材料： 金刚石、CBN磨粒 微晶氧化铝磨粒 b 高强度砂轮基体 钢、铝，CFRP等复合材料 c 高性能结合剂和制作工艺： 树脂、金属、陶瓷、
后来又进一步在CBN 砂轮基础上开发出200-300m/s 的超高速深磨磨床，见表1.
32
4 高速磨削的应用技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)
高效深切磨削工艺因此也被视为了代表目前磨削加工技术发展 的最高水平。
33
4 高速磨削的应用技术
切削区域
耕犁区域 划擦区域
砂轮转速为100m/s时的工件表面形态
砂轮转速为165m/s时的工件表面形态
上 式 中 O’B 为 x ， 那 么 成 屑临界切厚可以由上得出。
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
从图可以看出，砂轮转速100m/s是个拐点，表明材料去除机理在此时发生了转 变。当速度低于100m/s时，随速度增加，材料应变率比温度增加的快，所以致 使塑性降低，材料成屑较容易，而当速度高与100m/s时，材料热软化效应在成 屑中起到了主导作用。
CFRP砂轮（Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm）：
CFRP砂轮由CFRP基体、CBN磨粒节块和粘合剂组成。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
CFRP磨粒节块：
CFRP砂轮由CFRP基体、CBN磨粒节块和粘合剂组成。 (a) 节块数量 节块数量对砂轮总变形影响不大，节块数量增加会导致径向应力和周向应力出现下降， 而砂轮整体的弹性模量因其总质量近似而保持不变。结合实际加工过程和已有分析，选 择节块数量为40.
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
高速磨削下的传统钢基体缺陷： 质量重、安装不方便、影响主轴寿命、高速下易变形、振动等 用CFRP制作砂轮基体优点： 密度低、强度高、易设计、易成形。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体截面设计模型：简单环形、锥形和曲线形
2 高速磨削的优势
(a) 增加磨削速度，单颗磨粒切厚减少。砂轮磨损降低，粗糙 度和磨削力也就小了。（High Quality Grinding） (b) 通过优化用量参数，使磨削厚度保持不变，那么增加磨削 速度，磨削效率将会大幅提高。（High Performance Grinding）
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2 高速磨削的优势
回转精度高，没有振动， 主要用于高速、轻载和超 摩擦阻力小，经久耐用， 精密的场合
液体动静压轴承 无负载时动力损失太大 主要用于低速重载主轴
南京航空航天大学机电学院
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3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
b 磨床支撑构件，床身和立柱 砂轮架、头架、尾架、工作台等，有更加良好的静刚度、动刚度和
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高速磨削的发展及其相关应用技术
XXX
内容提纲
31 高速磨削的概念 2 高速磨削的优势 3 高速磨削的发展 4 高速磨削的技术
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1 高速磨削的概念
高速磨削的概念
高速加工 (High-speed Machining)和超高速加工(Super-High speed Machining)的概念源于德国著名学者Salomon，他于1931年预言了材料的 切削加工在高速、超高速领域有可能会变得更加轻松和容易。
热刚度 床身和立柱采用混凝土、整体铸铁和钢板焊接件等
c 进给系统 直线伺服电机直接驱动技术 高动态性能的直线电机结合数字控制技术
d 磨削液及其供给技术 液氮冷却、喷气冷却、微量润滑、干切削等 主要还是磨削液：油基磨削液和水基磨削液 常用的磨削液注入方法有：浇注法、高压喷射法、砂轮内冷却法等 磨削液的高压喷射及其过滤等
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3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
e 砂轮、工件安装定位及安全防护技术 砂轮架，自动上下料系统 防弹玻璃门、连锁装置、泄压装置等
f 磨削状态监测及数控技术 砂轮和修整轮的对刀精度，在线测量等 声发射技术，幅值、频谱等变化
g 砂轮在线修整技术 激光修整、电解修整等
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3 高速磨削的发展
P dv f / vs
其中Vf为工件进给速度，Vs为砂 轮旋转速度。显而易见，磨粒在 向X轴行进过程中，切屑厚度逐 渐增大。
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
砂轮转速为20m/s时的工件表面形态
2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
切屑 切削区域 耕犁和切削交界 划擦区域
钢基体和CFRP在对比前5组振动频率时，缓慢增大的趋势是相似。但CFRP振动频率均 比钢基体高出约85%。可从下面公式做出解释，即CFRP的D*与ρ比值比钢的大。这就减 弱了砂轮基体因共振而引起的恶化倾向。而钢基体最大振幅达3.86μm，CFRP的只有2.3 μm，并且，钢基体需要较长时间回复到平衡位置，CFRP阻尼能力较好。
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
左图为示意图，定义隆起区域面积与沟槽总面积之比为隆起比。 当速度低于60m/s时，隆起比迅速下降，该阶段主要受材料加工 硬化影响。随后，隆起比随速度增加是由单颗磨粒磨削温度上升 较快而导致的材料热软化效应引起。
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理探索案例
4
1 高速磨削的概念
（2）高速磨削的机理特点
hcu
k
1 C
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ap daq
提高磨削速度
单颗磨粒切厚变薄 磨粒切入工件干涉切入角小 参与切削磨粒增多 单颗磨粒磨削力变小
5
切屑形成时间短，工件表 面塑性变形层变浅
应变率响应温度滞后，致 使工件磨削温度降低
3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
基体材料热应力对比（Φ240 mm × 15 mm × Φ40 mm）：
CFRP由于较低的热传导率，热由边缘传到中心需要较长时间。也因此其热应力和径向 变形较低。
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3 高速磨削的发展
（4）CFRP碳纤维增强复合材料高速砂轮结构设计案例
电镀、钎焊
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3 高速磨削的发展
（3）高性能磨床的开发
a 超高速磨床主轴及其轴承技术 高速电主轴：高转速、高精度、响应快、重量轻
陶瓷滚子轴承 磁悬浮轴承 空气静压轴承
特点
重量轻、热膨胀系数小、 加工难，成本高，对拉伸 硬度高、耐高温、耐腐蚀、 应力和缺口应力较敏感 寿命高
转速可达200m/s
刚度与负荷容量低，尺寸 大，价格昂贵
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2 高速磨削的发展
（1）高速wenku.baidu.com削的机理探索案例
左图显示了磨屑的形态，可以看出一面 比较光滑；一面褶皱明显。高速磨削条 件 下 ， 这 主 要 是 由 于 工 件 GH4169 高 应 变 率和低热导率引起的近似绝缘剪切，进 而导致形成碎片切屑。
依据切削原理，得出速度对单颗磨粒切 削GH4169剪切频率的影响规律。速度与 剪切频率近似成线性增加，因而成屑过 程中 绝缘切削变得容易，切屑碎片面积 变小。
高速磨削的优点：
① 磨削力小 ② 可以大幅度提高磨削效率 ③ 砂轮磨损小，使用寿命长 ④ 能获得更低粗糙度的磨削表面 ⑤ 减少磨削表面的热损伤，具有好的表面完整性
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2 高速磨削的发展
（1）高速磨削的机理方面
在越过产生磨削热损伤的区域后，增大磨削用量，能 有效遏制热损伤。这就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。但在机理深入和磨削 工艺方面，针对不同的工程材料所开展的研究，还很不全面， 尚未形成完整的理论体系，还需进行广泛的研究，找出内在 规律。
高效深磨可直观地看成是缓进给磨削和超高速磨削的结合。与普通磨削 不同的是高效深磨可以通过一个磨削行程，完成过去由车、铣、磨等多 个工序组成的粗精加工过程，获得远高于普通磨削加工的金属去除率 (磨除率比普通磨削高10~1000倍)，表面质量也可达到普通磨削水平。
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4 高速磨削的应用技术
（1）高效深切磨削 HEDP (High Efficiency and Deep Grinding)