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高速磨削加工特点

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砂轮周速提高后,在单位宽度金属磨除率一定的条件下,单位时间内作用的磨粒数大大增加;如进给量与普通磨削相同,则每颗磨粒的切削厚度变薄、负荷减轻。因此高速与超高速磨削有以下特点:

(1) 生产效率高。由于单位时间内作用的磨粒数增加,使材料磨除率成倍增加,最高可达2000mm3/ (mm﹒s) ,比普通磨削可提高30%-100%

(2) 砂轮使用寿命长。 由于每颗磨粒的负荷减小,磨粒磨削时间相应延长,提高了砂轮使用寿命。 磨削力一定时,200m/s磨削砂轮的寿命是80m/s 磨削的两倍;磨削效率一定时,200m/s 磨削砂轮的寿命则是80m/s磨削的7. 8倍。这非常有利于实现磨削自动化;

(3) 磨削表面粗糙度值低。超高速磨削单个磨粒的切削厚度变小,磨削划痕浅,表面塑性隆起高度减小,表面粗糙度数值降低;同时由于超高速磨削材料的极高应变率(可达10-4-10-6s-1),磨屑在绝热剪切状态下形成,材料去除机制发生转变,因此可实现对脆性和难加工材料的高性能加工;

(4)磨削力和工件受力变形小,工件加工精度高. 由于切削厚度小,法向磨削力Fn相应减小,从而有利于刚度较差工件加工精度的提高。在切深相同时,磨削速度250 m/ s 磨削时的磨削力比磨削速度180m/s 时磨削力降低近一倍;

( 5) 磨削温度低。 超高速磨削中磨削热传入工件的比率减小,使工件表面磨削温度降低,能越过容易发生热损伤的区域,受力受热变质层减薄,具有更好的表面完整性。使用CBN 砂轮200 m/ s 超高速磨削钢件的表面残余应力层深度不足10微米。从而极大地扩展了磨削工艺参数地应用范围.

( 6) 充分利用和发挥了超硬磨料的高硬度和高耐磨性的优异性能. 电镀和钎焊单层超硬磨料砂轮是超高速磨削首选的磨具. 特别是高温钎焊金属结合剂砂轮,磨削力及温度更低,是目前超高速磨削新型砂轮.

( 7) 具有巨大的经济效益和社会效益,并具有广阔的绿色特性. 高速超高速磨削加工能有效地缩短加工时间,提高劳动生产率,减少能源的消耗和噪声的污染.因超高速磨削热的70%被磨屑所带走,所以加工表面的温度相对低,所需磨削液的流量和压力可相对减少,使冷却液的需求量减少,能量需求减少,污染减少
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