賀本濤

摘 要：對于機械制造行業(yè)來講，當(dāng)前普遍使用超高速磨削工藝。文章具體的分析了此技術(shù)的現(xiàn)狀以及歷史和它的具體特征等。并論述了此技術(shù)在當(dāng)前的機械制造行業(yè)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：超高速磨削；機械制造；應(yīng)用探析

很多國家都非常的關(guān)注高速磨削工藝在機械生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用情況，我們國家這種技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用還處在開始時期，必須積極的強化研究力度，才可以切實的帶動技術(shù)的發(fā)展，帶動機械生產(chǎn)活動的進步。

1 超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用原理和優(yōu)越性

1.1 高速磨削技術(shù)的應(yīng)用原理

在機械制造加工中，超高速磨削的應(yīng)用前提和基礎(chǔ)為各項技術(shù)參數(shù)固定不變，當(dāng)砂輪的轉(zhuǎn)動速度不斷提高時，在固定時間段內(nèi)的磨削區(qū)含有的磨削粒的數(shù)量不斷增多，從而讓磨粒在轉(zhuǎn)動時可以切出厚度不一的磨屑，超高速磨削技術(shù)還可以將被切下的磨屑變薄，因此每顆磨粒所承擔(dān)的磨削力就會逐漸遞減，而整體磨削力就會在這一過程中降低。超高速磨削技術(shù)會使磨削的速度保持在高水平，減少每個磨屑的形成時間。

1.2 高速磨削技術(shù)優(yōu)越性

第一，能夠明顯的提升效率。通過使用該項技術(shù)，能夠保證我們在較短的時間內(nèi)獲得較多的磨粒，假如這些磨粒的磨削均值和通常情況下的數(shù)值相同，此時就能夠明顯的提升磨粒的迸給總數(shù)，使得磨除的規(guī)模變大，明顯的提升功效，降低設(shè)備的工作量。

第二，能夠弱化磨削力，切實的提升零件的精確度。如果磨粒的迸給數(shù)不發(fā)生變化的話，該項技術(shù)能夠把磨屑變薄，進而能夠明顯的提升精確性，以沖擊成屑理論來看，若磨削的速度設(shè)在為180～220米/s的范圍時，此時的磨削狀態(tài)會在短時間內(nèi)從固體形態(tài)變?yōu)橐后w形態(tài)，由此可以得知為何磨削力能夠在短時間內(nèi)下降了。

第三，增加砂輪的使用時間，確保其持久耐用。當(dāng)我們使用該項工藝的時候，每一個磨粒的負荷會變低，此時它的工作時間就明顯增加了。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，假如金屬的切除條件相同的話，使用該項工藝的砂輪較之于使用一般工藝的砂輪的使用時間會增加八倍之多。

第四，確保工件的光潔性非常好。可以確保零件表層的粗糙性變低，獲得非常好的表面，在不考慮別的要素的前提下，如果磨削的速率很快的話，零件的表層就會很光滑，它的粗糙性就變低。

第五，提升工件的應(yīng)用性能。通過使用該工藝可以將那些原本無法有效處理的硬脆物質(zhì)處理好，該項工藝處理之后的碎屑的厚度很小。當(dāng)它的厚度較小的時候，材料就會呈現(xiàn)出流動的形態(tài)。所以，像是玻璃之類的材料完全能夠通過變形而獲取磨屑。除此之外，它還能夠降低零件燒傷的幾率，還可以得到有較高的殘存力的產(chǎn)品，此時零件能夠有效的應(yīng)對疲勞，增加使用時間。

2 磨削技術(shù)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀探析

通過分析我們發(fā)現(xiàn)磨削加工工藝在很多國家都有使用，它的發(fā)展歷史非常久遠。目前很多國家都在積極的研究超高速磨削工藝，目的是為了提升工作效率，不過它存在的問題也很多。一旦磨削的轉(zhuǎn)動速率很快的話，就會形成很高的溫度，此時零件的外層和砂輪等就會被損毀，這時就起到了反作用。

我國的磨削技術(shù)起步較晚，上個世紀(jì)70年代，鄭州磨削研究所、第一汽車制造廠等均進行了50～60米/s的磨削實驗，接著高速磨削實驗在湖南大學(xué)成功進行，80年代初，東北大學(xué)進行了速度達到80m/s的高速磨削實驗，90年代進行了速度達到200m/s的超高速磨削技術(shù)研究?，F(xiàn)在，東北大學(xué)率先成功研制200m/s的超高速磨床，一直到現(xiàn)在為止，我們國家還在積極的開展與之相關(guān)的研究工作。

3 超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用

3.1 高效深磨技術(shù)

在提高磨削生產(chǎn)率方面，較為典型的應(yīng)用技術(shù)即是高效深磨的磨削技術(shù)。近年來，高效深磨技術(shù)已經(jīng)成為集進給速度高、砂輪轉(zhuǎn)速快以及大切深等特性于一體的快速磨削技術(shù)。和常見的磨削工藝比對來看，這種技術(shù)可以在提升效率的保證品質(zhì)。它是將超高速磨削工藝和緩進給工藝高度融合到一起，和一般的磨削工藝有較大的差別。它首先通過磨削的過程來完成由磨、車、銑等工序結(jié)合而成的機械精加工過程，以此來收獲普通磨削技術(shù)相當(dāng)?shù)谋砻尜|(zhì)量以及比常用磨削加工技術(shù)更高的工件磨除率。通常情況下，高效磨深技術(shù)的磨削速度一般保持在60～250m/s范圍內(nèi)。常使用陶瓷結(jié)構(gòu)的劑砂輪，當(dāng)磨削速度為120m/s時，其磨除率超出了一般磨削技術(shù)的100～1000倍，較之銑削和車削高出5～20倍左右。

3.2 超高速的精密磨削技術(shù)

通過不斷的分析發(fā)現(xiàn)，要想將減少零件的塑性變形現(xiàn)象的發(fā)生幾率，可適當(dāng)提升砂輪的工作速率。在國外的很多地方，早就開始使用超高速磨削工藝，不過它們在使用該項工藝的時候，將重點放到了提升工件的品質(zhì)以及磨削的精確性上面，沒有重視工作效率的提升。超高速的精密磨削技術(shù)通常使用修整精密的精細磨具，在潔凈的環(huán)境中采用超高速的精密磨床，使用亞米級之下的切深獲取亞米級的精度尺寸。精細磨削的主要方式是利用微細磨料加工磨具。超精密的鏡面磨削結(jié)合劑砂輪采用的是平均粒徑低于4納米的金剛石磨粒。金剛石砂輪的磨削和光整過程都是在相同的裝置里完成，這一技術(shù)可以使硅片的平面度小于0.2-0.3納米，表層的粗糙指數(shù)不超過一納米，可以確保加工物質(zhì)的表面品質(zhì)良好。

3.3 難磨材料的超高速磨削技術(shù)

通過分析可以得知難以磨削的材料的特點有如下的一些：硬度大，導(dǎo)熱能力不高，碎屑容易粘附，而且韌性很大。在加工的時候這種材料會出現(xiàn)很多的問題，像是變形以及裂縫和效率不高等。目前西方國家在這方面做了很多的研究，通過實踐工作得知，難以磨削材料的難磨問題的形成原因主要是材料本身的化學(xué)反應(yīng)比較強烈，會使得砂輪快速堵塞，但溫度比較高的時候，材料的化學(xué)反應(yīng)就會相應(yīng)的劇烈一些。在工作中使用超高速磨削工藝可以確保碎屑的厚度小，因此可以很好的解決難磨物質(zhì)的磨削難題。

3.4 具有綠色特性的高速磨削

該技術(shù)具有非常明顯的綠色特征。這種特征的形成主要有如下四方面的原因。首先，它能夠縮短設(shè)備的生產(chǎn)時間，減少耗能。其次，該技術(shù)能夠確保部件的表面品質(zhì)良好，減輕砂輪磨損程度，增加使用時間，降低生產(chǎn)費用，進而可以更好的使用資源。第三，因為它的加工效率非常高，能夠降低人員和機械等的投資數(shù)，降低設(shè)備的耗損。確保加工工藝呈現(xiàn)出綠色化的特征。最后，該技術(shù)生成的大約百分之七十的熱被碎屑帶走，所以加工件的表層氣溫不是很高，用來磨削的液體的壓力以及流量等變低，用來冷卻的液體的用量也變少了，降低了對能源的使用量，最終實現(xiàn)了降低污染現(xiàn)象發(fā)生幾率的目的。

4 結(jié)束語

通過上文的分析可以得知，超高速磨削工藝的優(yōu)點非常多，它能夠提升零件的品質(zhì)，提升磨削的速率，而且能夠在很大程度上確保部件的表層有非常好的光潔性，特別是對那些難以磨削的材料這種優(yōu)點更加的明顯，是當(dāng)前時期非常優(yōu)秀的一種設(shè)備加工工藝。最近幾年，我們國家在機械生產(chǎn)領(lǐng)域中普遍應(yīng)用此工藝，獲得的成就非常顯著，不過由于該項技術(shù)在我們國家的發(fā)展時期較晚，和其他國家相比來看還是有一定的差距的。我們堅信在廣大同行的努力之下，這項技術(shù)一定能夠在我們國家的機械生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮更大的效益。

參考文獻

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