超高速磨削和高效深磨

高速磨削是相对于以前的普通磨削而言，凡砂轮线速度vs＞45m/s的磨削都可称为高速磨削。早在20世纪60年代，vs已提高至60m/s，70年代又提高到80m/s，但其后十来年由於受到当时砂轮回转破裂速度的制约和工件烧伤问题的困扰，砂轮线速度没有大的提高。直到80年代后期，随着立方氮化硼(cbn)砂轮的更广泛应用，并对磨削机理进行了更深入的研究，发现在高磨除率条件下，随着砂轮线速度vs的增大，磨削力在vs=100m/s前後的某个区间出现陡降，这一趋势随着磨除率的进一步增大还将继续，工件表面温度也随之出现回落。这也就是说，在越过产生热损伤的磨削用量区之后，磨削用量的进一步增大，不仅不会使热损伤加剧，反而使热损伤不再发生，从而为发展超高速磨削和高效深磨奠定了理论基础。中国国际模具网

超高速磨削虽未规定严格界限，但通常把砂轮线速度vs＞150m/s的磨削称为超高速磨削。一般说来，超高速磨削具有如下优势： 中国国际模具网

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磨削效率高，砂轮损耗小中国国际模具网
磨削速度愈高，单位时间内参予切削的磨粒数愈多，磨除的磨屑增多，且工件进给速度应与砂轮线速度的1.13次方成比例，故超高速磨削会使磨削效率大幅提高。与此相应，超高速磨削时单个磨粒上所承受的磨削力大为减少，从而降低了砂轮的磨损。许多实验表明，当磨削力不变时，砂轮线速度vs从80m/s提高至200m/s，磨削效率提高2.5倍，cbn砂轮的寿命也延长了1倍。中国国际模具网
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磨削力小，加工精度高中国国际模具网
由于超高速磨削时磨屑厚度变薄，在磨削效率不变的条件下，法向磨削力会随vs的增高而显着减少（vs为200m/s时的法向磨削力仅为80m/s时的46%），从而使工艺系统的变形减少。加之超高速磨削的激振频率远高於工艺系统的固有频率，不会引起共振。其共同结果是促使磨削精度提高。中国国际模具网
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工件表面质量好中国国际模具网
实验表明，在其它条件一定时，当砂轮线速度从33m/s升至200m/s，磨削表面粗糙度则由ra2.0痠降至ra1.1痠。由於超高速磨削过程中大量磨削热将被磨屑带走，传入工件的比例很小，不仅不易发生表面烧伤，而且表面残余应力层的深度也随之变小。

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此外，超高速磨削还可实现对硬脆材料的延性域磨削，对高塑性等难磨材料也有良好的磨削效果，因此工业发达国家都在竞相发展，其中尤以德、日、美发展较快。据报道，德国aachen工业大学已完成砂轮线速度vs=400m/s的实验，现正进行目标为500m/s的实验，德国gruhring automation、schandt、kapp等公司都相继推出了超高速磨床。日本在实用磨削方面富有成效，丰田工机等公司生产的vs=200m/s的超高速磨床已付诸工业实际应用。美国edgetek machine公司生产的使用单层cbn砂轮的超高速磨床也较有名。在cimt2001上，中国湖南大学展出了数控高速凸轮磨床cnc8312，其cbn砂轮线速度可达120m/s。中国国际模具网
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