磨削技术的发展及关键技术毕业论文.doc

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1、磨削技术的发展及关键技术周志雄，邓朝晖，陈根余，宓海青(湖南人学，长沙市，410082)1磨削技术发展概述一般来讲，按砂轮线速度人的高低将磨削分为普通磨削(Vs<45m/s).高速磨削(45WVs<150m/s)、超高速磨削(Vs^150m/s)。按磨削精度将磨削分为普通磨削、精密磨削(加丁精度1uni〜0・lum>表而粗糙度RaO.2um〜0.1um)、超精密磨削(加工精度vo.lum,表面粗糙度RaW0・025um)o按磨削效率将磨削分为普通磨削、高效磨削。高效磨削包括高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、高效深切磨削(HEDG)、砂带磨削、快速短行程磨削、

2、高速重负荷磨削。高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和H本等一些丁业发达国家发展很快,如德国的Aschen大学、Bremm大学、美国的Connecticut大学等，有的在实验室完成了Vv为250m/s、350m/s、400m/s的实验。据报道，德国Aachen大学正在进行冃标为500m/s的磨削实验研究。在实用磨削方面，日本已有V=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；前几年,某大学也计划开展250m/s的磨削研究(但至今尚未见到这方面的报道)，所以说

3、有些高速磨削技术还只是实验而已，尚未走出实验室，技术还远没有成熟，特别是超高速磨削的研究还开展得很少。在实际应用屮，砂轮线速度-一般还是45〜60m/so国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。微细磨料磨削，用丁超精密镜面磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均直径可小至4umo口本用激光在研磨过的人造单晶金刚石上切出大量等高性一致的微小切刃，对硬脆材料进行精密磨削加丁，效果很好。超硬材料微粉砂轮超精密磨削主要用于磨削难加T材料，精度可达0.025um0日本开发了电解在线修整(ELID)超精密镜面磨

4、削技术，使得用超细微(或超微粉)超硬磨料制造砂轮成为可能，可实现硬脆材料的高精度、高效率的超精密磨削。作平而研磨运动的双端而精密磨削技术，其加丁精度、切除率都比研磨高得多，且可获得很高的平而度。电泳磨削技术也是一种新的超精密及纳米磨削技术。随着磨削技术的发展，磨床在加工机床中也占有相当大的比例。®1997年欧洲机床展览会(EM0)的调查数据表明，25%的企业认为磨削是他们应用的最主耍的加工技术，车削只占23%,钻削占22%,其它占8%；而磨床在企业中占机床的比例高达42%,车床占23%,铳床占22%,钻床占14%。我国从1949〜1998年，开发生产的通用磨

5、床有1800多种，专用磨床有儿白种，磨床的拥有量占金属切削机床总拥有量的13%左右。可见，磨削技术及磨床在机械制造业中占有极其重耍的位置。为什么磨削技术会不断地发展？主要原因如下：(1)加工精度高由于磨削具有其它加工方法无法比拟的特点，如砂轮上参与切削的磨粒多，切削刃多且儿何形状不同；仅在较小的局部产生加丁•应力；磨具对断续切削、工件硬度的变化不很敏感；砂轮可实现在线修锐等，因而可使加工件获得很高的加工精度。⑵加丁效率高如缓进给深磨，一次磨削深度可达到0〜25mm,如将砂轮修整成所需形状，一次便可磨岀所需的工件形状。而当进一步提高后，其加工效率则更咼。(3)

6、工程材料不断发展许多材料(如陶瓷材料、玻璃材料等)在工业屮的应用不断扩大，有些材料只能采用磨削加工，需耍有新的磨削技术及磨削T艺与Z相适应。(4)新的磨料磨具如人造金刚石砂轮、CBN砂轮的出现，扩大了磨削加工的应用范围。(5)相关技术的发展如砂轮制造技术、控制技术、运动部件的驱动技术、支撑技术等，促进了磨削技术及磨削装备的发展。总Z,磨削技术发展很快，在机械加工中起着非常重耍的作用。冃前，磨削技术的发展趋势是，发展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨削、高速高效磨削机理并开发其新的磨削工艺技术，研制高精度、高刚性的口动化磨床。2磨削的关键技术研究就磨削而言，特别

7、就高速高效磨削、精密及超精密磨削而言，其涉及的内容广泛，不仅包括磨削本身的技术，也集中了其它相关的技术。关键技术介绍如下：2.1磨削机理及磨削工艺的研究通过对磨削机理和磨削工艺的研究，揭示各种磨削过程、磨削现象的本质，找出其变化规律，例如，磨削力、磨削功率、磨削热及磨削温度的分布、切屑的形成过程、磨削烧伤、磨削表面完整性等的影响因素和条件；不同工件材料(特别是难加工材料和特殊功能材料)和磨削条件的最佳磨削参数；磨具的磨损，新型磨具材料的磨削性能等，只有通过磨削机理和磨削丁•艺的研究，才能确定最佳的磨削范I韦I,获取最佳的磨削参数。对普通磨削而言，在磨削机理和

8、磨削工艺方面已开展了广泛而深入的研究。在精密及超精密