|
| |
磨削技术的发展 |
|
| |
1 磨削技术发展概述
一般来讲,按砂轮线速度Vs的高低将磨削分为普通磨削(Vs<45 m/s)、高速磨削 (45≤Vs<150 m/s)、超高速磨削(Vs≥150 m/s)。按磨削精度将磨削分为普通磨削、精密磨削(加工精度1 μm~0.1 μm、表面粗糙度Ra0.2 μm~0.1 μm)、超精密磨削(加工精度<0.1 μm , 表面粗糙度Ra≤0.025 μm)。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、高速重负荷磨削。
高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快,如德国的Aa chen大学、Bremm大学、美国的Connecticut大学等,有的在实验室完成了Vs为250 m/ s、350 m/s、400 m/s的实验。据报道,德国Aachen大学正在进行目标为500 m/s的磨削实验 研究。在实用磨削方面,日本已有Vs=200 m/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、1 20 m/s的磨削工艺实验;前几年,某大学也计划开展250 m/s的磨削研究(但至今尚未见到这 方面的报道),所以说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。在实际应用中,砂轮线速度Vs一般还 是45~60 m/s。
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,用于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4 μm。日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工,效果很好。超硬材料微粉砂轮超精密磨削主要 用于磨削难加工材料,精度可达0.025 μm。日本开发了电解在线修整(ELID)超精密镜面磨 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。作平面研磨运动的双端面精密磨削技术,其加工精度、切除率都比研 磨高得多,且可获得很高的平面度。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。据1997年欧洲机床展览会(E MO)的调查数据表明,25%的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术,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%,铣床占22%,钻 床占14%。我国从1949~1998年,开发生产的通用磨床有1800多种,专用磨床有几百种,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 极其重要的位置。
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,切削刃多且几何形状不同;仅在较小的局部产生加工应力;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。
(2)加工效率高 如缓进给深磨,一次磨削深度可达到0~25 mm,如将砂轮修 整成所需形状,一次便可磨出所需的工件形状。而当Vs进一步提高后,其加工效率则 更高。
(3)工程材料不断发展 许多材料(如陶瓷材料、玻璃材料等)在工业中的应用不断扩大,有些材料只能采用磨削加工 ,需要有新的磨削技术及磨削工艺与之相适应。
(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。
总之,磨削技术发展很快,在机械加工中起着非常重要的作用。目前,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、高刚性的自动化磨床。 |
|
| |
添加时间:2006-8-23 11:37:45 关闭窗口 返 回 |
|
|
|