摘要:超高速磨削加工技術(shù)獲得了機(jī)械加工制造行業(yè)工作人員的青睞,該技術(shù)具備較高的技術(shù)含量,從而有效提升了機(jī)械加工制造的效率與精度,并提高了機(jī)械的使用壽命。文章闡述了超高速磨削技術(shù)的原理、特點(diǎn)與優(yōu)勢,而后探討了其在機(jī)械加工制造業(yè)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工制造;砂輪線;超高速磨削;磨削效率
中圖分類號:TG58文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)24-0041-02
高速磨削技術(shù)即砂輪線的運(yùn)行速度超過45m/s的磨削技術(shù),而超高速磨削技術(shù)速度在150m/s以上。由于砂輪線的運(yùn)行速度獲得極大提升,若在單位寬度內(nèi)具備一定的金屬磨除率,則在單位時(shí)間內(nèi)其磨粒數(shù)也會(huì)得到大幅度的增加。同時(shí),若普通磨削與進(jìn)給量一致,則對于每顆磨粒而言其切削厚度會(huì)變薄,并且所承受的負(fù)荷也會(huì)變少,這樣一來便會(huì)提升磨削金屬表面的光滑度和質(zhì)量,同時(shí)磨削效率也會(huì)獲得大幅度的提升。
1超高速磨削技術(shù)概述
1.1超高速磨削技術(shù)的工作原理
圖1超高速磨削技術(shù)的主要構(gòu)成
當(dāng)下超高速磨削技術(shù)在機(jī)械加工制造領(lǐng)域中被廣泛使用,其主要工作原理為:在超高速磨削技術(shù)中涉及到各類參數(shù),首先則需要將這些參數(shù)固定。而后由于磨削砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度十分快,且在不斷提升之中,當(dāng)其速度達(dá)到巔峰狀態(tài)時(shí),在特定的一段時(shí)間內(nèi),磨削粒數(shù)則會(huì)大幅增加,這樣當(dāng)砂輪磨粒處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)能夠忽視磨屑厚度而進(jìn)行切割。并且若磨屑與機(jī)械制造元件處于分離狀態(tài),則應(yīng)用該磨削技術(shù)還能夠使其厚度變薄,與此同時(shí)還能夠減少磨粒所分?jǐn)偟牧Χ葟亩偈鼓ハ髁Λ@得有效降低,由此一來從整體而言砂輪的磨削力也會(huì)相應(yīng)降低。該技術(shù)的主要構(gòu)成如圖1所示。
1.2超高速磨削技術(shù)的優(yōu)勢
1.2.1加工制造效率獲得提升。在加工制造機(jī)械的過程中,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則其砂輪線的速度由傳統(tǒng)的45m/s提升至150m/s,由此可見其速度得到了極大程度的提升。相應(yīng)地,在單位時(shí)間內(nèi)其磨削量也會(huì)大幅提升。而與傳統(tǒng)高速磨削技術(shù)相比,若總體磨削量一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)能夠有效節(jié)省工作時(shí)間,促使工作效率獲得大幅度提升。
1.2.2降低磨削力,提升零件精度與光潔度。第一,若磨粒進(jìn)給量固定不變,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則可以減少磨削厚度,從而有效提升機(jī)械加工制造零件的精度。第二,若固定磨削速度,使其處于180~220m/s之間,則會(huì)改變磨削狀態(tài),使其變成液態(tài),從而大幅度地降低磨削速度。第三,該技術(shù)具備極快的磨削速度,能夠有效降低零件表面的粗糙度,大幅度提升其表面光
潔度。
1.2.3使砂輪的使用壽命更長。在整個(gè)磨削過程中磨粒承受著極小的負(fù)荷,致使磨粒磨削耗時(shí)變長。如果是進(jìn)行金屬切除工作,若概率一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)時(shí)其砂輪速度會(huì)提升至一般狀態(tài)下的8.5倍,即若常規(guī)速度為80m/s,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)的速度便為200m/s。由于縮短了磨削時(shí)間,因此砂輪壽命得以
延長。
1.2.4提升零件使用效能。對于硬脆材料而言,普通磨削技術(shù)無法正常磨削,而超高速磨削技術(shù)則可以,且在使用過程中其厚度較小,促使磨削材料變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài),與此同時(shí)零件也獲得了更高的抗疲勞性。
2機(jī)械加工制造中超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用
2.1深磨技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械加工制造過程中為了實(shí)現(xiàn)提升磨削工作效率的目標(biāo)就需要使用深磨技術(shù)。對于該項(xiàng)技術(shù)而言,其具備超快的砂輪線轉(zhuǎn)動(dòng)速度,同時(shí)也能夠有效提升零件表面的細(xì)膩程度,使其更加光滑,這與一般磨削技術(shù)存在差異。深磨技術(shù)的重點(diǎn)在于對磨削整體工作流程予以完善,與此同時(shí)其速度一般控制在60~250m/s之間,若砂輪為陶瓷材質(zhì)的則速度保持在120m/h左右即可,其磨除率與普通磨削技術(shù)相比在其百倍甚至千倍以上。
2.2超高速精密型磨削技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)主要在國外被廣泛應(yīng)用。在磨削時(shí)要注意提升零件的表面塑性,與上述磨削一樣,重點(diǎn)在于加快砂輪線的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以對整個(gè)磨削流程予以完善,同時(shí)也能夠減少零件表面粗糙度。應(yīng)用超高速精密型磨削技術(shù)能夠增加磨具的精細(xì)化,使其精度、尺寸等都朝著更準(zhǔn)確的方向發(fā)展。該技術(shù)的主要工作方式在于加工較為細(xì)小的磨料,并且與砂輪的特性緊密結(jié)合來對磨粒進(jìn)行磨削。高速精密型磨削技術(shù)的砂輪材質(zhì)主要為金剛石,其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一裝置中。應(yīng)用該技術(shù)能夠約束硅片的平面度,將其控制在0.2~0.3nm之間。但是其表面的粗糙度卻只能保持在1nm以下,無法再達(dá)到更小程度。應(yīng)用該技術(shù)能夠確保加工制造后所生產(chǎn)出來零件的質(zhì)量。
2.3超高速磨削技術(shù)在難磨材料中的應(yīng)用
對于難磨材料而言其具備一些磨削特性,主要為切屑粘附性和韌性大、硬度與在高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度高以及導(dǎo)熱系數(shù)低等。這些特性對于磨削工作存在較大影響,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)磨削比降低;(2)易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,且一般較為急?。唬?)砂輪易出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,且進(jìn)展速度快;(4)在對磨粒進(jìn)行切削時(shí),其刃會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘附現(xiàn)象;(5)其表面容易產(chǎn)生變形、裂紋、振痕以及燒傷現(xiàn)象,致使加工難度加大。由于上述表現(xiàn)會(huì)阻礙機(jī)械加工制造的進(jìn)程,國外便對此開展了大量實(shí)驗(yàn)研究,以對其難以加工的性能予以優(yōu)化改善,且取得了較好成果。研究證明,一般而言工件材料自身都擁有較強(qiáng)的化學(xué)親和力,因此容易使得砂輪出現(xiàn)急劇堵塞現(xiàn)象,而這正是形成材料難磨性能的關(guān)鍵原因。磨削溫度與工件化學(xué)親和力的強(qiáng)弱程度之間存在正比關(guān)系,即溫度越高則親和力越強(qiáng),反之亦然。該技術(shù)還能夠用于對硬脆性材料的延性域磨削。由此可見,超高速磨削技術(shù)能夠用于對難磨材料的磨削,例如高強(qiáng)與高溫合金、鈦合金、淬硬鋼等,均能獲得較好的加工效果。
2.4緩進(jìn)給磨削技術(shù)的應(yīng)用
該磨削技術(shù)主要具備效率高、精度高、深度大以及進(jìn)給速度低的特點(diǎn),正是由于這些特點(diǎn),在機(jī)械加工制造工作中應(yīng)用該技術(shù)能夠極大地提升零件加工精度。相較于其他磨削技術(shù),該技術(shù)最為突出的優(yōu)勢在于其能夠?qū)δハ魉俣扔枰杂行Э刂?,并且確保零件的切屑狀態(tài)與表面能夠和其設(shè)計(jì)處于一致狀態(tài)。該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:對形態(tài)各異的型面積溝槽加工中使用,例如金屬陶瓷復(fù)合材料等磨削材料的型面加工中。
3結(jié)語
在機(jī)械加工制造領(lǐng)域應(yīng)用超高速磨削技術(shù)極大地提升了成品的質(zhì)量與表面光潔度,并且還使磨削效率得到大幅提升,減少了人員工作時(shí)間,提升了資源利用率。而更為重要的是該技術(shù)還適用于在難磨材料中使用,屬于磨削工藝的一大進(jìn)步。然而該項(xiàng)技術(shù)不可避免地存在一些問題,需要不斷探索研究,從而拓寬其應(yīng)用范圍,提升我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]?黎剛.探析超高速磨削技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
?[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2012,(9).
[2]?于海濤,杜瑞雪.機(jī)械制造領(lǐng)域中超高速磨削技術(shù)的
?應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2012,(4).
[3]?孫承雙.超高速磨削技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
?[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014,(2).
作者簡介:劉書麟(1971—),男,吉林吉林人,吉林化工學(xué)院講師,研究方向:工程材料與熱處理。
摘要:超高速磨削加工技術(shù)獲得了機(jī)械加工制造行業(yè)工作人員的青睞,該技術(shù)具備較高的技術(shù)含量,從而有效提升了機(jī)械加工制造的效率與精度,并提高了機(jī)械的使用壽命。文章闡述了超高速磨削技術(shù)的原理、特點(diǎn)與優(yōu)勢,而后探討了其在機(jī)械加工制造業(yè)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工制造;砂輪線;超高速磨削;磨削效率
中圖分類號:TG58文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)24-0041-02
高速磨削技術(shù)即砂輪線的運(yùn)行速度超過45m/s的磨削技術(shù),而超高速磨削技術(shù)速度在150m/s以上。由于砂輪線的運(yùn)行速度獲得極大提升,若在單位寬度內(nèi)具備一定的金屬磨除率,則在單位時(shí)間內(nèi)其磨粒數(shù)也會(huì)得到大幅度的增加。同時(shí),若普通磨削與進(jìn)給量一致,則對于每顆磨粒而言其切削厚度會(huì)變薄,并且所承受的負(fù)荷也會(huì)變少,這樣一來便會(huì)提升磨削金屬表面的光滑度和質(zhì)量,同時(shí)磨削效率也會(huì)獲得大幅度的提升。
1超高速磨削技術(shù)概述
1.1超高速磨削技術(shù)的工作原理
圖1超高速磨削技術(shù)的主要構(gòu)成
當(dāng)下超高速磨削技術(shù)在機(jī)械加工制造領(lǐng)域中被廣泛使用,其主要工作原理為:在超高速磨削技術(shù)中涉及到各類參數(shù),首先則需要將這些參數(shù)固定。而后由于磨削砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度十分快,且在不斷提升之中,當(dāng)其速度達(dá)到巔峰狀態(tài)時(shí),在特定的一段時(shí)間內(nèi),磨削粒數(shù)則會(huì)大幅增加,這樣當(dāng)砂輪磨粒處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)能夠忽視磨屑厚度而進(jìn)行切割。并且若磨屑與機(jī)械制造元件處于分離狀態(tài),則應(yīng)用該磨削技術(shù)還能夠使其厚度變薄,與此同時(shí)還能夠減少磨粒所分?jǐn)偟牧Χ葟亩偈鼓ハ髁Λ@得有效降低,由此一來從整體而言砂輪的磨削力也會(huì)相應(yīng)降低。該技術(shù)的主要構(gòu)成如圖1所示。
1.2超高速磨削技術(shù)的優(yōu)勢
1.2.1加工制造效率獲得提升。在加工制造機(jī)械的過程中,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則其砂輪線的速度由傳統(tǒng)的45m/s提升至150m/s,由此可見其速度得到了極大程度的提升。相應(yīng)地,在單位時(shí)間內(nèi)其磨削量也會(huì)大幅提升。而與傳統(tǒng)高速磨削技術(shù)相比,若總體磨削量一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)能夠有效節(jié)省工作時(shí)間,促使工作效率獲得大幅度提升。
1.2.2降低磨削力,提升零件精度與光潔度。第一,若磨粒進(jìn)給量固定不變,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則可以減少磨削厚度,從而有效提升機(jī)械加工制造零件的精度。第二,若固定磨削速度,使其處于180~220m/s之間,則會(huì)改變磨削狀態(tài),使其變成液態(tài),從而大幅度地降低磨削速度。第三,該技術(shù)具備極快的磨削速度,能夠有效降低零件表面的粗糙度,大幅度提升其表面光
潔度。
1.2.3使砂輪的使用壽命更長。在整個(gè)磨削過程中磨粒承受著極小的負(fù)荷,致使磨粒磨削耗時(shí)變長。如果是進(jìn)行金屬切除工作,若概率一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)時(shí)其砂輪速度會(huì)提升至一般狀態(tài)下的8.5倍,即若常規(guī)速度為80m/s,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)的速度便為200m/s。由于縮短了磨削時(shí)間,因此砂輪壽命得以
延長。
1.2.4提升零件使用效能。對于硬脆材料而言,普通磨削技術(shù)無法正常磨削,而超高速磨削技術(shù)則可以,且在使用過程中其厚度較小,促使磨削材料變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài),與此同時(shí)零件也獲得了更高的抗疲勞性。
2機(jī)械加工制造中超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用
2.1深磨技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械加工制造過程中為了實(shí)現(xiàn)提升磨削工作效率的目標(biāo)就需要使用深磨技術(shù)。對于該項(xiàng)技術(shù)而言,其具備超快的砂輪線轉(zhuǎn)動(dòng)速度,同時(shí)也能夠有效提升零件表面的細(xì)膩程度,使其更加光滑,這與一般磨削技術(shù)存在差異。深磨技術(shù)的重點(diǎn)在于對磨削整體工作流程予以完善,與此同時(shí)其速度一般控制在60~250m/s之間,若砂輪為陶瓷材質(zhì)的則速度保持在120m/h左右即可,其磨除率與普通磨削技術(shù)相比在其百倍甚至千倍以上。
2.2超高速精密型磨削技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)主要在國外被廣泛應(yīng)用。在磨削時(shí)要注意提升零件的表面塑性,與上述磨削一樣,重點(diǎn)在于加快砂輪線的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以對整個(gè)磨削流程予以完善,同時(shí)也能夠減少零件表面粗糙度。應(yīng)用超高速精密型磨削技術(shù)能夠增加磨具的精細(xì)化,使其精度、尺寸等都朝著更準(zhǔn)確的方向發(fā)展。該技術(shù)的主要工作方式在于加工較為細(xì)小的磨料,并且與砂輪的特性緊密結(jié)合來對磨粒進(jìn)行磨削。高速精密型磨削技術(shù)的砂輪材質(zhì)主要為金剛石,其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一裝置中。應(yīng)用該技術(shù)能夠約束硅片的平面度,將其控制在0.2~0.3nm之間。但是其表面的粗糙度卻只能保持在1nm以下,無法再達(dá)到更小程度。應(yīng)用該技術(shù)能夠確保加工制造后所生產(chǎn)出來零件的質(zhì)量。
2.3超高速磨削技術(shù)在難磨材料中的應(yīng)用
對于難磨材料而言其具備一些磨削特性,主要為切屑粘附性和韌性大、硬度與在高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度高以及導(dǎo)熱系數(shù)低等。這些特性對于磨削工作存在較大影響,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)磨削比降低;(2)易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,且一般較為急??;(3)砂輪易出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,且進(jìn)展速度快;(4)在對磨粒進(jìn)行切削時(shí),其刃會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘附現(xiàn)象;(5)其表面容易產(chǎn)生變形、裂紋、振痕以及燒傷現(xiàn)象,致使加工難度加大。由于上述表現(xiàn)會(huì)阻礙機(jī)械加工制造的進(jìn)程,國外便對此開展了大量實(shí)驗(yàn)研究,以對其難以加工的性能予以優(yōu)化改善,且取得了較好成果。研究證明,一般而言工件材料自身都擁有較強(qiáng)的化學(xué)親和力,因此容易使得砂輪出現(xiàn)急劇堵塞現(xiàn)象,而這正是形成材料難磨性能的關(guān)鍵原因。磨削溫度與工件化學(xué)親和力的強(qiáng)弱程度之間存在正比關(guān)系,即溫度越高則親和力越強(qiáng),反之亦然。該技術(shù)還能夠用于對硬脆性材料的延性域磨削。由此可見,超高速磨削技術(shù)能夠用于對難磨材料的磨削,例如高強(qiáng)與高溫合金、鈦合金、淬硬鋼等,均能獲得較好的加工效果。
2.4緩進(jìn)給磨削技術(shù)的應(yīng)用
該磨削技術(shù)主要具備效率高、精度高、深度大以及進(jìn)給速度低的特點(diǎn),正是由于這些特點(diǎn),在機(jī)械加工制造工作中應(yīng)用該技術(shù)能夠極大地提升零件加工精度。相較于其他磨削技術(shù),該技術(shù)最為突出的優(yōu)勢在于其能夠?qū)δハ魉俣扔枰杂行Э刂?,并且確保零件的切屑狀態(tài)與表面能夠和其設(shè)計(jì)處于一致狀態(tài)。該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:對形態(tài)各異的型面積溝槽加工中使用,例如金屬陶瓷復(fù)合材料等磨削材料的型面加工中。
3結(jié)語
在機(jī)械加工制造領(lǐng)域應(yīng)用超高速磨削技術(shù)極大地提升了成品的質(zhì)量與表面光潔度,并且還使磨削效率得到大幅提升,減少了人員工作時(shí)間,提升了資源利用率。而更為重要的是該技術(shù)還適用于在難磨材料中使用,屬于磨削工藝的一大進(jìn)步。然而該項(xiàng)技術(shù)不可避免地存在一些問題,需要不斷探索研究,從而拓寬其應(yīng)用范圍,提升我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]?黎剛.探析超高速磨削技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
?[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2012,(9).
[2]?于海濤,杜瑞雪.機(jī)械制造領(lǐng)域中超高速磨削技術(shù)的
?應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2012,(4).
[3]?孫承雙.超高速磨削技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
?[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014,(2).
作者簡介:劉書麟(1971—),男,吉林吉林人,吉林化工學(xué)院講師,研究方向:工程材料與熱處理。
摘要:超高速磨削加工技術(shù)獲得了機(jī)械加工制造行業(yè)工作人員的青睞,該技術(shù)具備較高的技術(shù)含量,從而有效提升了機(jī)械加工制造的效率與精度,并提高了機(jī)械的使用壽命。文章闡述了超高速磨削技術(shù)的原理、特點(diǎn)與優(yōu)勢,而后探討了其在機(jī)械加工制造業(yè)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工制造;砂輪線;超高速磨削;磨削效率
中圖分類號:TG58文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)24-0041-02
高速磨削技術(shù)即砂輪線的運(yùn)行速度超過45m/s的磨削技術(shù),而超高速磨削技術(shù)速度在150m/s以上。由于砂輪線的運(yùn)行速度獲得極大提升,若在單位寬度內(nèi)具備一定的金屬磨除率,則在單位時(shí)間內(nèi)其磨粒數(shù)也會(huì)得到大幅度的增加。同時(shí),若普通磨削與進(jìn)給量一致,則對于每顆磨粒而言其切削厚度會(huì)變薄,并且所承受的負(fù)荷也會(huì)變少,這樣一來便會(huì)提升磨削金屬表面的光滑度和質(zhì)量,同時(shí)磨削效率也會(huì)獲得大幅度的提升。
1超高速磨削技術(shù)概述
1.1超高速磨削技術(shù)的工作原理
圖1超高速磨削技術(shù)的主要構(gòu)成
當(dāng)下超高速磨削技術(shù)在機(jī)械加工制造領(lǐng)域中被廣泛使用,其主要工作原理為:在超高速磨削技術(shù)中涉及到各類參數(shù),首先則需要將這些參數(shù)固定。而后由于磨削砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度十分快,且在不斷提升之中,當(dāng)其速度達(dá)到巔峰狀態(tài)時(shí),在特定的一段時(shí)間內(nèi),磨削粒數(shù)則會(huì)大幅增加,這樣當(dāng)砂輪磨粒處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)能夠忽視磨屑厚度而進(jìn)行切割。并且若磨屑與機(jī)械制造元件處于分離狀態(tài),則應(yīng)用該磨削技術(shù)還能夠使其厚度變薄,與此同時(shí)還能夠減少磨粒所分?jǐn)偟牧Χ葟亩偈鼓ハ髁Λ@得有效降低,由此一來從整體而言砂輪的磨削力也會(huì)相應(yīng)降低。該技術(shù)的主要構(gòu)成如圖1所示。
1.2超高速磨削技術(shù)的優(yōu)勢
1.2.1加工制造效率獲得提升。在加工制造機(jī)械的過程中,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則其砂輪線的速度由傳統(tǒng)的45m/s提升至150m/s,由此可見其速度得到了極大程度的提升。相應(yīng)地,在單位時(shí)間內(nèi)其磨削量也會(huì)大幅提升。而與傳統(tǒng)高速磨削技術(shù)相比,若總體磨削量一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)能夠有效節(jié)省工作時(shí)間,促使工作效率獲得大幅度提升。
1.2.2降低磨削力,提升零件精度與光潔度。第一,若磨粒進(jìn)給量固定不變,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則可以減少磨削厚度,從而有效提升機(jī)械加工制造零件的精度。第二,若固定磨削速度,使其處于180~220m/s之間,則會(huì)改變磨削狀態(tài),使其變成液態(tài),從而大幅度地降低磨削速度。第三,該技術(shù)具備極快的磨削速度,能夠有效降低零件表面的粗糙度,大幅度提升其表面光
潔度。
1.2.3使砂輪的使用壽命更長。在整個(gè)磨削過程中磨粒承受著極小的負(fù)荷,致使磨粒磨削耗時(shí)變長。如果是進(jìn)行金屬切除工作,若概率一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)時(shí)其砂輪速度會(huì)提升至一般狀態(tài)下的8.5倍,即若常規(guī)速度為80m/s,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)的速度便為200m/s。由于縮短了磨削時(shí)間,因此砂輪壽命得以
延長。
1.2.4提升零件使用效能。對于硬脆材料而言,普通磨削技術(shù)無法正常磨削,而超高速磨削技術(shù)則可以,且在使用過程中其厚度較小,促使磨削材料變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài),與此同時(shí)零件也獲得了更高的抗疲勞性。
2機(jī)械加工制造中超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用
2.1深磨技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械加工制造過程中為了實(shí)現(xiàn)提升磨削工作效率的目標(biāo)就需要使用深磨技術(shù)。對于該項(xiàng)技術(shù)而言,其具備超快的砂輪線轉(zhuǎn)動(dòng)速度,同時(shí)也能夠有效提升零件表面的細(xì)膩程度,使其更加光滑,這與一般磨削技術(shù)存在差異。深磨技術(shù)的重點(diǎn)在于對磨削整體工作流程予以完善,與此同時(shí)其速度一般控制在60~250m/s之間,若砂輪為陶瓷材質(zhì)的則速度保持在120m/h左右即可,其磨除率與普通磨削技術(shù)相比在其百倍甚至千倍以上。
2.2超高速精密型磨削技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)主要在國外被廣泛應(yīng)用。在磨削時(shí)要注意提升零件的表面塑性,與上述磨削一樣,重點(diǎn)在于加快砂輪線的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以對整個(gè)磨削流程予以完善,同時(shí)也能夠減少零件表面粗糙度。應(yīng)用超高速精密型磨削技術(shù)能夠增加磨具的精細(xì)化,使其精度、尺寸等都朝著更準(zhǔn)確的方向發(fā)展。該技術(shù)的主要工作方式在于加工較為細(xì)小的磨料,并且與砂輪的特性緊密結(jié)合來對磨粒進(jìn)行磨削。高速精密型磨削技術(shù)的砂輪材質(zhì)主要為金剛石,其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一裝置中。應(yīng)用該技術(shù)能夠約束硅片的平面度,將其控制在0.2~0.3nm之間。但是其表面的粗糙度卻只能保持在1nm以下,無法再達(dá)到更小程度。應(yīng)用該技術(shù)能夠確保加工制造后所生產(chǎn)出來零件的質(zhì)量。
2.3超高速磨削技術(shù)在難磨材料中的應(yīng)用
對于難磨材料而言其具備一些磨削特性,主要為切屑粘附性和韌性大、硬度與在高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度高以及導(dǎo)熱系數(shù)低等。這些特性對于磨削工作存在較大影響,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)磨削比降低;(2)易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,且一般較為急劇;(3)砂輪易出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,且進(jìn)展速度快;(4)在對磨粒進(jìn)行切削時(shí),其刃會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘附現(xiàn)象;(5)其表面容易產(chǎn)生變形、裂紋、振痕以及燒傷現(xiàn)象,致使加工難度加大。由于上述表現(xiàn)會(huì)阻礙機(jī)械加工制造的進(jìn)程,國外便對此開展了大量實(shí)驗(yàn)研究,以對其難以加工的性能予以優(yōu)化改善,且取得了較好成果。研究證明,一般而言工件材料自身都擁有較強(qiáng)的化學(xué)親和力,因此容易使得砂輪出現(xiàn)急劇堵塞現(xiàn)象,而這正是形成材料難磨性能的關(guān)鍵原因。磨削溫度與工件化學(xué)親和力的強(qiáng)弱程度之間存在正比關(guān)系,即溫度越高則親和力越強(qiáng),反之亦然。該技術(shù)還能夠用于對硬脆性材料的延性域磨削。由此可見,超高速磨削技術(shù)能夠用于對難磨材料的磨削,例如高強(qiáng)與高溫合金、鈦合金、淬硬鋼等,均能獲得較好的加工效果。
2.4緩進(jìn)給磨削技術(shù)的應(yīng)用
該磨削技術(shù)主要具備效率高、精度高、深度大以及進(jìn)給速度低的特點(diǎn),正是由于這些特點(diǎn),在機(jī)械加工制造工作中應(yīng)用該技術(shù)能夠極大地提升零件加工精度。相較于其他磨削技術(shù),該技術(shù)最為突出的優(yōu)勢在于其能夠?qū)δハ魉俣扔枰杂行Э刂?,并且確保零件的切屑狀態(tài)與表面能夠和其設(shè)計(jì)處于一致狀態(tài)。該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:對形態(tài)各異的型面積溝槽加工中使用,例如金屬陶瓷復(fù)合材料等磨削材料的型面加工中。
3結(jié)語
在機(jī)械加工制造領(lǐng)域應(yīng)用超高速磨削技術(shù)極大地提升了成品的質(zhì)量與表面光潔度,并且還使磨削效率得到大幅提升,減少了人員工作時(shí)間,提升了資源利用率。而更為重要的是該技術(shù)還適用于在難磨材料中使用,屬于磨削工藝的一大進(jìn)步。然而該項(xiàng)技術(shù)不可避免地存在一些問題,需要不斷探索研究,從而拓寬其應(yīng)用范圍,提升我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
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作者簡介:劉書麟(1971—),男,吉林吉林人,吉林化工學(xué)院講師,研究方向:工程材料與熱處理。