高效磨削技术是一种综合了高速磨削与强力磨削的先进磨削工艺。其中,高速磨削是指磨削速度超过45 m/s的情况,这种技术显著提高了生产效率、砂轮耐用度以及工件表面粗糙度。随着砂轮制造技术的提升,高速磨削的安全性和可行性得到了保障,甚至实现了超高速磨削,其线速度达到了250 m/s,且有成功的500 m/s实验记录。另一方面,强力磨削通常涉及大磨削深度的操作,如缓进给磨削,其磨削深度可达1~30 mm,远高于传统磨削。这种技术尤其适用于韧性材料和难加工材料的磨削。
超高速磨削
当磨削速度达到150 m/s及以上时,即为超高速磨削。在这种情况下,单颗磨料所切下的磨屑厚度变小,磨屑变得极为细薄,因此单颗磨料承受的磨削力大幅减小,总磨削力也随之减小,这有助于延长砂轮寿命。同时,更高的磨削速度允许使用更大的工件进给速度和磨削深度,增加了单位时间内参与切削的磨粒数量,从而提升了磨削效率。
效果分析
在超高速磨削过程中,由于磨削速度极高,磨屑的形成时间极短,工件表面的弹性变形层变浅,磨削沟痕两侧因塑性流动而形成的隆起高度变小,磨屑形成过程中的耕犁和滑擦距离也相应缩短。这些变化减少了工件表面层的硬化及残余应力倾向。此外,由于磨粒的速度极高,磨削产生的热量来不及扩散到工件内部,而是被磨屑带走,降低了传入工件体内的热量比例,有效防止了工件的磨削烧伤,改善了工件的表面质量。
高效深磨技术
通过将超高速磨削与缓进给磨削技术相结合,形成了高效的深磨技术。这是一种具有高砂轮线速度、高进给速度及大切深特点的磨削方式。高效深磨技术被视为缓进给磨削在更高砂轮线速度和进给速度领域的延伸和发展。由于融合了超高速磨削的优势,高效深磨技术能够实现极高的材料去除率和优良的表面质量和完整性。
应用实例
在高效深磨条件下,钛合金的单位面积法向和切向磨削力显著减小,同时也降低了比磨削能,这意味着在提高加工效率的同时还能获得更好的加工质量。在对钛合金进行高效深磨时,主要以塑性去除方式进行,材料主要通过滑擦和耕犁的方式被去除。研究表明,CBN砂轮更适合用于高效深磨钛合金。
参考资料
高效磨削技术.百度文库.2024-11-04
高效磨削技术.百度学术搜索.2024-11-04