超高速磨削技術下的機械加工論文

時間:2022-10-06 02:51:14

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超高速磨削技術下的機械加工論文

1超高速磨削技術的優勢

1.1加工制造效率獲得提升。

在加工制造機械的過程中,應用超高速磨削技術則其砂輪線的速度由傳統的45m/s提升至150m/s,由此可見其速度得到了極大程度的提升。相應地,在單位時間內其磨削量也會大幅提升。而與傳統高速磨削技術相比,若總體磨削量一致,則應用超高速磨削技術能夠有效節省工作時間,促使工作效率獲得大幅度提升。

1.2降低磨削力,提升零件精度與光潔度。

第一,若磨粒進給量固定不變,應用超高速磨削技術則可以減少磨削厚度,從而有效提升機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,則會改變磨削狀態,使其變成液態,從而大幅度地降低磨削速度。第三,該技術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。

1.3使砂輪的使用壽命更長。

在整個磨削過程中磨粒承受著極小的負荷,致使磨粒磨削耗時變長。如果是進行金屬切除工作,若概率一致,則應用超高速磨削技術時其砂輪速度會提升至一般狀態下的8.5倍,即若常規速度為80m/s,則應用超高速磨削技術的速度便為200m/s。由于縮短了磨削時間,因此砂輪壽命得以延長。

1.4提升零件使用效能。

對于硬脆材料而言,普通磨削技術無法正常磨削,而超高速磨削技術則可以,且在使用過程中其厚度較小,促使磨削材料變為流動狀態,與此同時零件也獲得了更高的抗疲勞性。

2機械加工制造中超高速磨削技術的應用

2.1深磨技術的應用

在機械加工制造過程中為了實現提升磨削工作效率的目標就需要使用深磨技術。對于該項技術而言,其具備超快的砂輪線轉動速度,同時也能夠有效提升零件表面的細膩程度,使其更加光滑,這與一般磨削技術存在差異。深磨技術的重點在于對磨削整體工作流程予以完善,與此同時其速度一般控制在60~250m/s之間,若砂輪為陶瓷材質的則速度保持在120m/h左右即可,其磨除率與普通磨削技術相比在其百倍甚至千倍以上。

2.2超高速精密型磨削技術的應用

該技術主要在國外被廣泛應用。在磨削時要注意提升零件的表面塑性,與上述磨削一樣,重點在于加快砂輪線的轉動速度以對整個磨削流程予以完善,同時也能夠減少零件表面粗糙度。應用超高速精密型磨削技術能夠增加磨具的精細化,使其精度、尺寸等都朝著更準確的方向發展。該技術的主要工作方式在于加工較為細小的磨料,并且與砂輪的特性緊密結合來對磨粒進行磨削。高速精密型磨削技術的砂輪材質主要為金剛石,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。應用該技術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,無法再達到更小程度。應用該技術能夠確保加工制造后所生產出來零件的質量。

2.3超高速磨削技術在難磨材料中的應用

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、硬度與在高溫狀態下的強度高以及導熱系數低等。這些特性對于磨削工作存在較大影響,主要表現在以下幾點:(1)磨削比降低;(2)易產生堵塞現象,且一般較為急劇;(3)砂輪易出現鈍化現象,且進展速度快;(4)在對磨粒進行切削時,其刃會出現較為嚴重的粘附現象;(5)其表面容易產生變形、裂紋、振痕以及燒傷現象,致使加工難度加大。由于上述表現會阻礙機械加工制造的進程,國外便對此開展了大量實驗研究,以對其難以加工的性能予以優化改善,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的化學親和力,因此容易使得砂輪出現急劇堵塞現象,而這正是形成材料難磨性能的關鍵原因。磨削溫度與工件化學親和力的強弱程度之間存在正比關系,即溫度越高則親和力越強,反之亦然。該技術還能夠用于對硬脆性材料的延性域磨削。由此可見,超高速磨削技術能夠用于對難磨材料的磨削,例如高強與高溫合金、鈦合金、淬硬鋼等,均能獲得較好的加工效果。

2.4緩進給磨削技術的應用

該磨削技術主要具備效率高、精度高、深度大以及進給速度低的特點,正是由于這些特點,在機械加工制造工作中應用該技術能夠極大地提升零件加工精度。相較于其他磨削技術,該技術最為突出的優勢在于其能夠對磨削速度予以有效控制,并且確保零件的切屑狀態與表面能夠和其設計處于一致狀態。該技術在實際中的應用主要體現在:對形態各異的型面積溝槽加工中使用,例如金屬陶瓷復合材料等磨削材料的型面加工中。

作者:劉書麟單位:吉林化工學院