超高速磨削技术下的机械加工论文

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1超高速磨削技术的优势

1.1加工制造效率获得提升。

在加工制造机械的过程中，应用超高速磨削技术则其砂轮线的速度由传统的45m/s提升至150m/s，由此可见其速度得到了极大程度的提升。相应地，在单位时间内其磨削量也会大幅提升。而与传统高速磨削技术相比，若总体磨削量一致，则应用超高速磨削技术能够有效节省工作时间，促使工作效率获得大幅度提升。

1.2降低磨削力，提升零件精度与光洁度。

第一，若磨粒进给量固定不变，应用超高速磨削技术则可以减少磨削厚度，从而有效提升机械加工制造零件的精度。第二，若固定磨削速度，使其处于180～220m/s之间，则会改变磨削状态，使其变成液态，从而大幅度地降低磨削速度。第三，该技术具备极快的磨削速度，能够有效降低零件表面的粗糙度，大幅度提升其表面光洁度。

1.3使砂轮的使用寿命更长。

在整个磨削过程中磨粒承受着极小的负荷，致使磨粒磨削耗时变长。如果是进行金属切除工作，若概率一致，则应用超高速磨削技术时其砂轮速度会提升至一般状态下的8.5倍，即若常规速度为80m/s，则应用超高速磨削技术的速度便为200m/s。由于缩短了磨削时间，因此砂轮寿命得以延长。

1.4提升零件使用效能。

对于硬脆材料而言，普通磨削技术无法正常磨削，而超高速磨削技术则可以，且在使用过程中其厚度较小，促使磨削材料变为流动状态，与此同时零件也获得了更高的抗疲劳性。

2机械加工制造中超高速磨削技术的应用

2.1深磨技术的应用

在机械加工制造过程中为了实现提升磨削工作效率的目标就需要使用深磨技术。对于该项技术而言，其具备超快的砂轮线转动速度，同时也能够有效提升零件表面的细腻程度，使其更加光滑，这与一般磨削技术存在差异。深磨技术的重点在于对磨削整体工作流程予以完善，与此同时其速度一般控制在60～250m/s之间，若砂轮为陶瓷材质的则速度保持在120m/h左右即可，其磨除率与普通磨削技术相比在其百倍甚至千倍以上。

2.2超高速精密型磨削技术的应用

该技术主要在国外被广泛应用。在磨削时要注意提升零件的表面塑性，与上述磨削一样，重点在于加快砂轮线的转动速度以对整个磨削流程予以完善，同时也能够减少零件表面粗糙度。应用超高速精密型磨削技术能够增加磨具的精细化，使其精度、尺寸等都朝着更准确的方向发展。该技术的主要工作方式在于加工较为细小的磨料，并且与砂轮的特性紧密结合来对磨粒进行磨削。高速精密型磨削技术的砂轮材质主要为金刚石，其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一装置中。应用该技术能够约束硅片的平面度，将其控制在0.2～0.3nm之间。但是其表面的粗糙度却只能保持在1nm以下，无法再达到更小程度。应用该技术能够确保加工制造后所生产出来零件的质量。

2.3超高速磨削技术在难磨材料中的应用

对于难磨材料而言其具备一些磨削特性，主要为切屑粘附性和韧性大、硬度与在高温状态下的强度高以及导热系数低等。这些特性对于磨削工作存在较大影响，主要表现在以下几点：（1）磨削比降低；（2）易产生堵塞现象，且一般较为急剧；（3）砂轮易出现钝化现象，且进展速度快；（4）在对磨粒进行切削时，其刃会出现较为严重的粘附现象；（5）其表面容易产生变形、裂纹、振痕以及烧伤现象，致使加工难度加大。由于上述表现会阻碍机械加工制造的进程，国外便对此开展了大量实验研究，以对其难以加工的性能予以优化改善，且取得了较好成果。研究证明，一般而言工件材料自身都拥有较强的化学亲和力，因此容易使得砂轮出现急剧堵塞现象，而这正是形成材料难磨性能的关键原因。磨削温度与工件化学亲和力的强弱程度之间存在正比关系，即温度越高则亲和力越强，反之亦然。该技术还能够用于对硬脆性材料的延性域磨削。由此可见，超高速磨削技术能够用于对难磨材料的磨削，例如高强与高温合金、钛合金、淬硬钢等，均能获得较好的加工效果。

2.4缓进给磨削技术的应用

该磨削技术主要具备效率高、精度高、深度大以及进给速度低的特点，正是由于这些特点，在机械加工制造工作中应用该技术能够极大地提升零件加工精度。相较于其他磨削技术，该技术最为突出的优势在于其能够对磨削速度予以有效控制，并且确保零件的切屑状态与表面能够和其设计处于一致状态。该技术在实际中的应用主要体现在：对形态各异的型面积沟槽加工中使用，例如金属陶瓷复合材料等磨削材料的型面加工中。

作者：刘书麟单位：吉林化工学院