先進(jìn)磨削技術(shù)論文(2)
先進(jìn)磨削技術(shù)論文
先進(jìn)磨削技術(shù)論文二：機(jī)械制造中的超高速磨削技術(shù)
摘 要： 在當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域中，超高速磨削技術(shù)的引入，為其增加新的活力和發(fā)展契機(jī)。就機(jī)械制造中的超高速磨削技術(shù)進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上就其應(yīng)用情況進(jìn)行闡釋?zhuān)怨﹨⒖肌?/p>
關(guān)鍵詞： 機(jī)械制造;超高速磨削技術(shù);研究
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，超高速磨削技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的出現(xiàn)和應(yīng)用，為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，同時(shí)也為機(jī)械制造事業(yè)的發(fā)展探尋了新的發(fā)展契機(jī)。在當(dāng)前的形勢(shì)下，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域中的超高速磨削技術(shù)研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1 超高速磨削技術(shù)
對(duì)于高速磨削技術(shù)而言，其主要是指機(jī)械制造過(guò)程中砂輪線的運(yùn)行速度可以超過(guò)每秒45米的一種磨削技術(shù);而對(duì)于超高速磨削技術(shù)而言，其主要是指機(jī)械制造領(lǐng)域中的砂輪線每秒時(shí)速在150米以上的一種磨削技術(shù)。一般而言，普通的機(jī)械加工作業(yè)應(yīng)用過(guò)程中，所使用的磨削速度都會(huì)在每秒45米以下，而且少數(shù)部分高速磨削速度可能會(huì)比這一數(shù)據(jù)更低一些。
實(shí)踐中我們可以看到，由于機(jī)械加工的工件、材料以及切削方式方法等有所不同，超高速磨削的速度也存在著一定的差異性，據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)前超高速磨削材料的切割速度范圍主要表現(xiàn)為：鋁合金材料，每分鐘可超過(guò)1600米;鑄鐵材料，每分鐘大約在1500米左右;鈦合金材料，每分鐘在150至-1000米左右;超耐熱鎳合金材料，每分鐘在300米左右;對(duì)于纖維增強(qiáng)塑料材料而言，則每分鐘磨削的長(zhǎng)度在2000至9000米之間。對(duì)于切削速度而言，其范圍是：車(chē)削速度每分鐘700至7000米;鉆削速度為每分鐘200至l100米之間;銑削速度為每分鐘300至6000米;磨削的速度則為每秒鐘250米以上。目前來(lái)看，對(duì)超高速加工技術(shù)的研究，主要有超高速切削與磨削機(jī)理研究、超高速主軸單元的制造技術(shù)、超高速進(jìn)給單元的制造技術(shù)、超高速加工用刀具及磨具的制造技術(shù)、超高速加工在線自動(dòng)檢測(cè)及其控制技術(shù)。
2 超高速磨削技術(shù)的基本原理
在機(jī)械制造領(lǐng)域中，利用超高速磨削技術(shù)進(jìn)行加工構(gòu)件過(guò)程中，在不改變其它參數(shù)基礎(chǔ)之上，隨著磨削砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不斷升高，單位時(shí)間內(nèi)磨削區(qū)域中的磨粒數(shù)量會(huì)大幅度的增加，而且每一個(gè)磨粒切下來(lái)之后的磨屑厚度也會(huì)隨之逐漸變小。當(dāng)磨削設(shè)備超高速進(jìn)行磨削時(shí)，每一顆磨粒在切削之后其厚度都會(huì)隨之變薄。在這種情況下，將導(dǎo)致每一個(gè)磨粒自身所承受的各種磨削作用力大幅度地減小，從而降低了實(shí)際磨削過(guò)程中的整體磨削力量。當(dāng)超高速進(jìn)行磨削時(shí)，由于磨削的速度非常的高，因此單一磨屑所形成的時(shí)間會(huì)相對(duì)的變短。在這么短暫的時(shí)間內(nèi)，若想完成磨屑任務(wù)，則其高應(yīng)變速率一定會(huì)比普通的磨削過(guò)程快很多，實(shí)踐中表現(xiàn)為構(gòu)件表面出現(xiàn)彈性變形層的逐漸變淺，而且磨削的溝痕兩側(cè)因塑性的流動(dòng)而可能會(huì)導(dǎo)致隆起高度逐漸變小。在這一過(guò)程中，磨屑形成過(guò)程中的滑擦距離與耕犁距離都會(huì)逐漸變小，從而導(dǎo)致構(gòu)件表面層的逐漸硬化，或者殘余的預(yù)應(yīng)力逐漸減小。實(shí)踐中我們可以看到，由于超高速磨削技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致磨粒的移動(dòng)速度逐漸增加，而且應(yīng)變率的響應(yīng)溫度也會(huì)隨之延后，再加上加工構(gòu)件的進(jìn)給率不斷提高等一系列的影響因素存在，因此可以跨域磨削的易燒板塊，同時(shí)也會(huì)增加超高速磨削技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中的參數(shù)范圍。
3 超高速磨削技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
從超高速磨削技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程來(lái)看，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1 可以有效地提高構(gòu)件磨削的速度
實(shí)踐中可以看到，在機(jī)械加工領(lǐng)域使用超高速磨削技術(shù)，對(duì)于提高單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)磨削區(qū)域的磨粒生產(chǎn)數(shù)量具有非常明顯的效果。假設(shè)每一顆磨粒的磨除平均磨屑厚度與通常情況下所產(chǎn)生的磨削水平相一致，則即可有效地提高磨粒單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)給數(shù)量，從而增加單位時(shí)間內(nèi)的磨屑及磨除的體積。通過(guò)運(yùn)用超高速磨削技術(shù)，可以極大幅度地提高機(jī)械工件的磨削效率與速度，進(jìn)而降低機(jī)械設(shè)備的實(shí)際使用量，對(duì)于實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益具有非常大的促進(jìn)作用。
3.2 不僅降低了磨削力，而且還可以有效地提高加工部件的施工精度
在機(jī)械加工領(lǐng)域，如果磨粒的進(jìn)給數(shù)量一直保持不變，則超高速磨削技術(shù)即可將磨屑的厚度降低，同時(shí)也可以大幅度提高機(jī)械加工部件的施工精度。從沖擊成屑基礎(chǔ)理論來(lái)看，如果磨削速度設(shè)置在每秒180至220的范圍內(nèi)，則磨削區(qū)域中的磨削狀態(tài)就會(huì)發(fā)生巨大的變化，即從原來(lái)的固態(tài)變成現(xiàn)在的液態(tài)狀態(tài)，這便是超高速磨削力度快速降低的主要原因。
3.3 可以有效地提高磨削砂輪自身的耐久性，延長(zhǎng)其使用壽命
在機(jī)械加工領(lǐng)域使用超高速磨削技術(shù)，可以有效地提高磨削砂輪自身的耐久性，延長(zhǎng)其使用壽命。究其原因，主要在于每一顆磨粒在超高速磨削過(guò)程中所受到的負(fù)荷比較小，這就大大增加了磨粒的可使用工作期限。實(shí)踐證明，當(dāng)金屬切除的概率條件基本相同時(shí)，使用超高速磨削技術(shù)的砂輪其使用壽命會(huì)比普通砂輪壽命高出8至9倍，而且其速度也會(huì)由原來(lái)的每秒80米增加到200米。
3.4 不僅可以有效增加加工部件的光潔度，而且還能有效地提高加工部件的實(shí)踐使用效能
從實(shí)踐來(lái)看，運(yùn)用超高速磨削技術(shù)可以使磨削加工的部件表面更加的光潔，降低其粗糙程度，究其原因，主要是因?yàn)槟ハ魉俣鹊奶岣?。?shí)踐中利用該種技術(shù)，可以磨削一些硬脆材質(zhì)的材料，而且其所形成的磨屑厚度會(huì)變小;磨屑厚度不斷降低，則待磨的材料通常就會(huì)呈現(xiàn)出一種流動(dòng)狀態(tài)，所以在陶瓷或者玻璃等比較硬脆材質(zhì)的材料加工過(guò)程中，通常要通過(guò)塑性變形等方式使其產(chǎn)生磨屑;運(yùn)用超高速磨削技術(shù)，不僅可以有效地回避熱溝區(qū)域的不利影響，而且可以有效地降低部件表面的燒傷程度和幾率，提高加強(qiáng)部件自身的抗疲勞能力。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之，超高速磨削技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械加工行業(yè)的快速進(jìn)步，就其自身所具有的優(yōu)點(diǎn)而言，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步應(yīng)用和推廣。
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