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磨削技術(shù)發(fā)展概述
c<+g|@A# *C3uMiz 一般來(lái)講,按砂輪線速度Vs的高低將磨削分為普通磨削(Vs<45m/s)、高速磨削(45≤Vs<150m/s)、超高速磨削(Vs≥150m/s)。按磨削
精度將磨削分為普通磨削、精密磨削(加工精度1µm~0.1µm、表面粗糙度Ra0.2µm~0.1µm)、超精密磨削(加工精度<0.1µm,表面粗糙度Ra≤0.025µm)。按磨削效率將磨削分為普通磨削、高效磨削。高效磨削包括高速磨削、超高速磨削、緩進(jìn)給磨削、高效深切磨削(HEDG)、砂帶磨削、快速短行程磨削、高速重負(fù)荷磨削。
h=v[i!U-eY w>z8c3Dq} 高速高效磨削、超高速磨削在歐洲、美國(guó)和日本等一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快,如德國(guó)的Aachen大學(xué)、Bremm大學(xué)、美國(guó)的Connecticut大學(xué)等,有的在實(shí)驗(yàn)室完成了Vs為250m/s、350m/s、400m/s的實(shí)驗(yàn)。據(jù)報(bào)道,德國(guó)Aachen大學(xué)正在進(jìn)行目標(biāo)為500m/s的磨削實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)用磨削方面,日本已有Vs=200m/s的磨床在工業(yè)中應(yīng)用。
nj~$%vmA iJCY /*C} 我國(guó)對(duì)高速磨削及磨具的研究已有多年的歷史,如湖南大學(xué)在70年代末期便進(jìn)行了80m/s、120m/s的磨削工藝實(shí)驗(yàn);前幾年,某大學(xué)也計(jì)劃開展250m/s的磨削研究(但至今尚未見(jiàn)到這方面的報(bào)道),所以說(shuō)有些高速磨削技術(shù)還只是實(shí)驗(yàn)而已,尚未走出實(shí)驗(yàn)室,技術(shù)還遠(yuǎn)沒(méi)有成熟,特別是超高速磨削的研究還開展得很少。在實(shí)際應(yīng)用中,砂輪線速度Vs一般還是45~60m/s。
q*F~~J!P Ypn%[sSOp 國(guó)內(nèi)外都采用超精密磨削、精密修整、微細(xì)磨料磨具進(jìn)行亞微米級(jí)以下切深磨削的研究,以獲得亞微米級(jí)的尺寸精度。微細(xì)磨料磨削,用于超精密鏡面磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均直徑可小至4µm。日本用
激光在研磨過(guò)的人造單晶金剛石上切出大量等高性一致的微小切刃,對(duì)硬脆材料進(jìn)行精密磨削加工,效果很好。超硬材料微粉砂輪超精密磨削主要用于磨削難加工材料,精度可達(dá)0.025µm。日本開發(fā)了電解在線修整(ELID)超精密鏡面磨削技術(shù),使得用超細(xì)微(或超微粉)超硬磨料制造砂輪成為可能,可實(shí)現(xiàn)硬脆材料的高精度、高效率的超精密磨削。作平面研磨運(yùn)動(dòng)的雙端面精密磨削技術(shù),其加工精度、切除率都比研磨高得多,且可獲得很高的平面度。電泳磨削技術(shù)也是一種新的超精密及
納米磨削技術(shù)。
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" >%n8W>^^4 隨著磨削技術(shù)的發(fā)展,磨床在加工
機(jī)床中也占有相當(dāng)大的比例。據(jù)1997年歐洲機(jī)床展覽會(huì)(EMO)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,25%的企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù),車削只占23%,鉆削占22%,其它占8%;而磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá)42%,車床占23%,銑床占22%,鉆床占14%。我國(guó)從1949~1998年,開發(fā)生產(chǎn)的通用磨床有1800多種,專用磨床有幾百種,磨床的擁有量占金屬切削機(jī)床總擁有量的13%左右?梢(jiàn),磨削技術(shù)及磨床在機(jī)械制造業(yè)中占有極其重要的位置。
j#LV7@H.e? 為什么磨削技術(shù)會(huì)不斷地發(fā)展?主要原因如下:
m0%iw1OsH% [Q7->Wo|S: 加工精度高 由于磨削具有其它加工方法無(wú)法比擬的特點(diǎn),如砂輪上參與切削的磨粒多,切削刃多且?guī)缀涡螤畈煌;僅在較小的局部產(chǎn)生加工應(yīng)力;磨具對(duì)斷續(xù)切削、工件硬度的變化不很敏感;砂輪可實(shí)現(xiàn)在線修銳等,因而可使加工件獲得很高的加工精度。
5A2Y'ms,/ VeNNsg>& 加工效率高 如緩進(jìn)給深磨,一次磨削深度可達(dá)到0~25mm,如將砂輪修整成所需形狀,一次便可磨出所需的工件形狀。而當(dāng)Vs進(jìn)一步提高后,其加工效率則更高。
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