高效磨削教学ppt课件

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1、第十章高效磨削提高磨削效率的途径主要有以下三条：1、采用高速磨削，提高砂轮的速度，使单位时间里经过磨削区域的磨粒数增加。2、应用缓进给强力磨削，在加大砂轮径向进给量(即磨削深度)的同时，配以缓慢的工件进给速度，从而增加同时参与切削的磨粒数。3、采用砂带磨削或宽砂轮磨削，以增加磨削宽度达到增加参加切削的磨粒数的效果。第一节高速磨削高速磨是提高磨削效率的重要途径之一。高速磨削是指砂轮速度在45m/s以上的磨削方式.根据磨削速度：普通磨削：VS<45m/s高速磨削：45m/s150m/s一、磨削机理在高速磨削过程中，砂轮速度的提高

2、，每个磨粒的切下的磨屑厚度变小，单位时间内磨削区的磨粒数增加，导致每颗磨粒承受的磨削力大大变小，总磨削力也大大降低一、磨削机理2、超高速磨削时，由于磨削速度很高，单个磨屑形成的时间极短，在极短的时间内完成的磨屑的高应变率（可近似认为等于磨削速度）形成过程与普通磨削有很大差别，表现为工件表面的弹性变形层变浅，磨削沟痕两侧因为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变小，工件表面层硬化及残余应力倾向减小一、磨削机理3、此外，超高速磨削时磨粒在磨削区上的移动速度和工件的进给速度均大大加快，加上应变率响应的温度滞后的影响，会使得工件表面磨削温度有所降

3、低，因而能越过容易发生磨削烧伤的区域，而极大扩展了，磨削工艺参数的应用范围。二、高速磨削的特点与砂轮速度在30m/s左右的普通磨削方式相比，高速磨削具有如下特点:1.磨削效率高：可提高效率30%～100%2.砂轮使用寿命长：磨削力一定时，200m/s砂轮的寿命是80m/s砂轮的两倍；磨削效率一定时，200m/s砂轮的寿命是80m/s砂轮的7.8倍，极有利于实现磨削自动化二、高速磨削的特点３．磨削表面粗糙度低：超速磨削单个磨粒的切削厚度变小，磨削划痕浅，表面塑性隆起高度减小，表面粗糙度数值降低，同时由于超高速磨削材料的极高的应变率，磨屑在绝热剪切状态下形成，材料去

4、除机制发生转变，因此可以实现对脆性和难加工材料的高性能加工二、高速磨削的特点4．磨削力和工件受力变形小，工件加工精度高由于切削厚度小，法相磨削力相应减小，从而有利于刚度较差的工件加工精度的提高。在切深相同时，磨削速度250m/s磨削时的磨削力比磨削速度180M/S时的磨削力降低近一倍二、高速磨削的特点5．磨削温度低超高速磨削中磨削热传人工件的比率减小，使工件表面磨削温度降低，能越过容易发生热损伤的区域，受力受热变质曾减薄，具有更好的表面完整性，使用CBN砂轮200m/s超高速磨削钢质的表面残余应力层深度不足10微米，从而极大地扩展了磨削工艺参数应用范围二、高速磨

5、削的特点6、充分利用和发挥了超硬磨料的高硬度和高耐磨性的优异性能，电镀和钎焊单层超硬磨料砂轮是超高速磨削首选的磨具，特别是高温钎焊金属结合剂砂轮，磨削力及磨削温度更低，是目前超高速磨削新型砂轮二、高速磨削的特点7、具有巨大的经济效益和社会效益，并具有广阔的绿色特性。超高速磨削加工能有效地缩短加工时间，提高劳动生产率，减少能源的消耗和噪声的污染。因超高速磨削热的70%被磨屑带走，所以加工表面的温度相对低，所需磨削液的流量和压力可相对减少，使冷却液的需求量减少，能力需要减少污染减少三、高速磨削的技术支持由于高速磨削砂轮转速极高，对机床功率及性能，砂轮强度、振动、平衡

6、、气流扰动、安全防护和冷却液注入等工艺措施提出了特殊要求与其相关的关键技术有：三、高速磨削的技术支持1）高速磨削主轴高速磨削主轴需要有连续自动动平衡系统采用测量元件和控制元件进行动平衡保证主轴在告诉状态下有足够的转矩用于切削三、高速磨削的技术支持2）砂轮基体（满足通用化，降低连接处应力，满足磨削时的强度和刚度要求）锋利（即磨粒突出高度要大，以便能容纳大量的长切屑，一般采用电镀结合剂砂轮）结合剂必须具有很高的耐磨性，以减少砂轮的磨损（电镀结合剂多孔陶瓷结合剂）三、高速磨削的技术支持3）冷却润滑系统冷却润滑系统由冷却润滑液、泵、过滤器等组成，对高精度磨削还需要有温度

7、控制系统以确保冷却润滑液的温度恒定冷却润滑液必须完成润喉、冷却、清洗砂轮和传送切屑四大任务。三、高速磨削的技术支持4）高速磨削状态监测及数控技术高速超高速磨削加工中，由于砂轮线速度极高，砂轮由于超高速引起的破碎现象时常发生，砂轮破碎及磨损状态的监测是关系到磨削工件能否顺利进行和保证加工质量和零件表面完整性的关键，在超高速加工中，砂轮与工件的对刀精度，砂轮与修整轮的对刀精度将直接影响到工件的尺寸精度和砂轮的修整质量四、高速磨削的应用现状1、高效深磨以砂轮高速（>150m/s），高进给速度(0.5~10m/min)和大切深(0.1~30mm)为主要特征的高效深磨（H

8、ighEfficienc