超高速磨削技术在机械制造中的分析
磨削技术论文：超高速磨削及其优势探析
磨削技术论文：超高速磨削及其优势探析一、概述超高速磨削作为一种高精度精密加工技术，已在各个领域得到广泛应用。
本文将从超高速磨削的基本原理入手，分析其优势，探讨其在建筑领域的应用前景。
二、基本原理超高速磨削是利用高速旋转的砂轮磨削工件表面，以达到高精度加工的一种技术。
它与传统的磨削技术不同之处在于，超高速磨削使用的砂轮转速通常在1万~10万转/分之间，较传统的磨削转速快得多。
这种高速磨削技术可以大幅提高加工效率，同时还能够获得更高的精度和光洁度。
三、优势分析1. 精度高超高速磨削的砂轮转速快，磨削力大，可以快速去除工件表面杂质，得到更加精细的加工表面，精度可达到0.005mm以下。
2. 效率高由于砂轮转速快，磨削力大，超高速磨削速度比传统磨削技术快得多。
工件加工时间可以降低30%以上，大幅提高生产效率。
3. 造价低超高速磨削使用的砂轮寿命长，能够在保证加工效率的情况下，延长更换周期，降低磨具成本。
4. 应用范围广超高速磨削是一种高效、环保、精细化的磨削技术，可适用于各种材料的加工，包括金属、非金属材料、陶瓷材料等。
5. 环保超高速磨削使用的是无毒、无害、无污染的磨料，减少了对环境的污染。
四、应用前景在建筑领域，超高速磨削技术可以用于加工各类构件。
它能够大幅节约加工时间，提高生产效率。
同时，它还能精细加工各类构件表面，达到工艺标准，节约原材料，降低生产成本。
在未来，超高速磨削技术有望得到更加广泛的应用。
五、案例分析1. XXX公司的构件加工中，采用超高速磨削技术，成功优化了加工效率，降低了产品成本，得到了客户的一致好评。
2. XX公司将超高速磨削技术应用于钢筋加工中，减少了加工时间，提高了钢筋的精度和尺寸的一致性，受到了建筑公司的赞扬。
3. XX公司采用超高速磨削技术加工门窗构件，成功提高了构件的表面精度和光洁度，降低了产品的废品率，提高了客户的满意度。
4. XX公司采用超高速磨削技术加工凸轮、传动齿轮等构件，减少了加工时间，提高了精度和表面光洁度，获得了广泛应用。
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
关键词 ：高速磨 削； 强力磨 削； 削效 率 磨
高效率是国内＃Ｎ］ ｎ ｔ ０ Ｉ的主要 发展方向之 － ￣ 提高效率的重要方法 ， 是提高切削， 磨削速度及 增大进给量。目前高速磨削已广泛应用于生产， 普 遍认为 ５ －８ ｍ ｓ ０－ ０ ／ 的高速磨削是经济可行的。 － 最高 磨削速度已达到 １ ０ ／，试验室 的速度 已达 到 ２ｍｓ ２ ０－ ５ ｍ／ １ －２０ ｓ － 。现在有的工件的实际磨削速度可以 提高到 ３０ ／ 目 ０ ｍ ｓ 前正朝着高速度磨削、 ｏ 强力磨削 ， 高速强力磨削力一向发展。
一
。
１高速磨削
４ 米 ／ 以上 的 ５ Ｎ－ 磨削力—法。 高速磨削是提高磨削效率的重要途经
之一 。 １ 高速磨 削的 梅 ： 与普通 磨 削相 比 ， 以 ． １ 它 可
提高生效率 １ ３ 由于磨削速度的提高， －侥 工件表面 在磨粒犁耕后历形成的隆起高度减小 ， 因而使磨削 的 表面粗糙度减小渺轮的寿命提高 １ 倍左右瘤 削 力下降 ４ ∞ 左右， 加工的精度相应也提高。 １ 高速磨削必须采取的措施 ： ． ２ 使用高速砂轮； 使用高速磨床采用 自 动上料、 自动检测装置以 ， ＮＡ
辅助 时间 。 １ ３高速磨削的发展与应用
近年来， 国内外高速磨床品种已有外圆 磨床、 曲 轴磨床、 凸轮磨床， 轴承磨床、 平面磨床， 磨床 内圆 等。工业发达的国家在推广采用 ４ ～ ０ ／ ５ ６ ｍｓ的高速 磨削，０ １ ０ ／的高速磨削已在—些国家开始应 ８～ ５ ｍ ｓ 用。 我国已 生产磨削速度为 ５ —０ ／的外圆磨床、 ０ ８ｍｓ 凹轮磨｜ 和轴承磨床等。 床 目 国 前 外高速磨 削轴承环内 外沟， 在发动机行业高速磨削也得到广 泛应用， ， Ａ Ｍ公司磨削 Ｖ 发动机曲轴连 如 美国 Ｉ ８ 杆颈用高速磨削 ， 英国的 Ｎ ｗ ｌ ｅ ａ 公司高速磨削锻钢 ｌ ４ 拐汽车曲轴。 不少国家磨削曲轴还采用多砂轮高
有关超高速磨削技术在机械制造领域中的应用分析
料 磨削率 。这 是一种 集缓 进 给技 术及 超高 速磨 削技 术于 一体 的新 型磨 削 技术 ，其 与传统 的磨 削技 术有 着本 质上 的 区别 。高效 深磨 技术 可 以 通 过其特 有 的磨 削方式 来达 到机 械精 加工 的 目的 ，通过 这一 过程 来达
到 与传统 磨削技 术相 比更高 的工件磨 除率 以及 相 同的表面质 量 。 通 常情 况下 ，我们将 高效 深磨 技术 的磨 削速度 控制 在 ６ ０ ～ ２ ５ ０ ｍ／ ｓ 这 一
壬艺设备
中国 化 工 贸易
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
第 １期
２ ０ １ ３年 １月
有关超高速磨削技术在机械制造领域 中的应用分析
牟 影 刘宪伟
１ ３ ０１ １ ７ ） （ 装 甲兵技 术学 院 ，吉 林长春
摘 要 ：根据 当前我 国超 高速磨 削技术应 用的实际情 况，考虑 多年来机械 制造行 业的工作经验 ，先对磨削技术的发展 历程和现状进行探讨 ，继 而对超 高速磨 削技术的应用进行 详细的论述 ，希望可以让大家更清楚地认识到超 高速磨削技 术在机械制造领域 中的应用前景。
簪
‘
的工 件表面 质量 。 ３ ． 具有绿 色特性 的高速 磨削 超高 速磨 削技 术 的绿 色特 性 明显 ，这 一 特 色 的成 因 在于 ：第 一 ， 超 高速磨 削技术 可 以有效 缩短 机械 ／ Ｊ Ｕ Ｔ ． 的 工时 ，降低 能 耗 ；第二 ，这 技 术可 以提 高工件 的表 面质 量 ，降低 砂轮 的 损耗程 度 、延 长使 用寿 命 ，降低 生产 成本 ，从而 合理 有效 地 利用 资源 ；第 三 ，由于 超高 速磨
、
超高速加工技术
应用案例二：汽车发动机缸体加工
总结词
提高缸体质量和加工效率
详细描述
在汽车发动机缸体加工中，超高速加工技术能够提高缸体的加工效率和精度，同时降低废品率。通过高速旋转的 刀具和高效的切削液系统，可以快速去除材料，减少切削力和热量的产生，提高缸体的表面质量和耐久性。
应用案例三：模具钢材料加工
总结词
提高模具寿命和加工效率
发展趋势
随着新材料、新工艺的不 断涌现，超高速加工技术 正朝着智能化、绿色化、 复合化等方向发展。
主题重要性
促进制造业转型升级
满足市场需求
超高速加工技术的应用有助于提高生 产效率、降低成本，推动制造业向智 能化、柔性化、绿色化方向转型升级。
随着市场对产品品质和性能要求的不 断提高，超高速加工技术的应用能够 满足消费者对高品质产品的需求。
超高速加工技术能够大幅提高航空航天材料的加工效率，缩 短生产周期，降低制造成本，同时保证零部件的加工精度和 质量。
汽车制造
汽车制造领域需要大量高精度零部件 ，超高速加工技术能够快速、准确地 加工出汽车发动机缸体、缸盖、变速 器壳体等复杂零部件。
超高速加工技术能够提高汽车零部件 的加工效率，降低生产成本，同时提 高零部件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳 强度等性能。
数字化
超高速加工技术将向数字化方向发展， 实现数字化的加工模型和加工过程的 仿真与优化。
05
超高速加工技术的实际案例
应用案例一：航空叶片加工
总结词
提高加工效率，降低生产成本
详细描述
超高速加工技术应用于航空叶片加工，能够显著提高加工效率，缩短生产周期， 降低生产成本。通过高转速的刀具和精确的数控系统，可以快速、准确地完成 叶片的切削和磨削，提高表面质量和精度。
高速磨削
高速磨削高速磨削是国内外正在大力研究并逐步推广的一种先进的机械加工方法 , 它是近代磨削加工技术发展的一种新工艺 , 与普通磨削相比 , 其优点是能够大大提高被加工工件的精度 , 降低零件表面粗糙度。
随着科学技术的不断进步和发展 , 对零件的加工精度和生产率提出了更高的要求 , 高速磨削技术更加显示出它的重要性。
1 国外高速磨削技术的现状与发展趋势早在上世纪 50年代 , 国外就已经开始研究高速磨削 , 到 60年代 , 许多国家在高速磨削方面的研究更加得到普遍重视 , 并取得了许多成功经验 , 如日本京都大学工学部冈村健二郎教授首先提出了高效磨削理论 , 当时在日本也是盛行一时。
德国阿亨大学Optiz教授系统地发表了 60m /s高速磨削的实验结果。
在 70年代 , 高速磨削在许多工业国家迅速发展 , 60m /s以上高速磨床品种超过 50种 , 少数磨床磨削速度达到 125m /s, 到了 80年代 , 许多国家继续在提高磨削速度上进行努力 , 但是高速磨削并未按原先预料的情况发展 , 它受到许多条件的制约 , 如受到机床结构、动态特性、砂轮速度及磨料耐磨性等的限制 , 实际上在这个时期磨削速度的提高也受到了一定的限制。
近年来 , 高速磨削加工技术又有了很大发展 , 主要表现在以下几个方面 :(1)高速磨削机理方面。
在越过能产生磨削热损伤的国限带之后 , 磨削用量进一步加大不仅不会使热损伤加剧 , 反而会使其不再发生。
这一发现 , 开拓出一个广阔的高速磨削参数领域 , 为实现超高速的磨削提供了理论基础 , 加上人造金刚石和立方氮化硼在砂轮制造中的大量应用 , 高速磨削得以再度兴起 , 并实现了线速度高于普通磨削 5 - 6倍甚至更高的超高速磨削。
(2)高速磨削的有利环节。
继喷雾润滑轴承和空气润滑轴承之后 , 利用磁力承受负荷的磁悬浮轴承已进入实用阶段 , 它的转速可以在主轴强度所能承受的限度内任意提高。
超高速磨削技术在机械制造中的应用分析
定 的差 异 。深 磨技 术在 使 用 过 程 中 ，需 要 保 证 磨 削速 度 控 制 在６ ０ －２ ５ ０ ｍ ／ ｓ ， 如果砂轮的材料是陶瓷， 要保证砂轮的速度为 １ ２ ０ ｍ／ ｓ ， 比普 通磨 削技术 的磨除率高 了 １ ｏ ０ —１ ｏ Ｏ ０倍 。 ２ ． ２ 超 高速磨削的精 密磨 削技术 参考文献
主要的作用和功能就是控制磨削零件的质量 。 精密磨削技术， 可 以实现零件的精 细磨削 ， 精确零件 的精准尺度。例如， 在机 械 制造 的零 件 加工 和 生 产 过程 中 ， 加 工较 细 磨 料 的时 候 ， 可 以 根据磨削砂轮的特 点进行磨粒。 一般情况下， 超高速精密技术 的磨 削砂 轮 的 材料 是 金刚 石 ， 通 过 同一 个装 置完 成金 刚 石和 零 件表面光滑度 的磨削 ， 需要对硅片的平面度进行控制， 保证硅 片平面度在 Ｏ ． ２ 一Ｏ ＿ ３ 纳米之间， 零件 的表面粗糙度要控制在 １ 纳米之 内， 这种方法可 以有效地保证机械制造中的零件质量。 ２ 产材料具有 非常大的硬度 ， 在加工过程 中会产生较高的温度。所 以， 在应 用 超 高速 磨 削技 术 对 零 件 的 厚 度进 行 磨 削 的 时候 ，对 零件 的 导热十分重要 。降低零件在磨削过程 中的热度，会增强磨屑 的粘度和韧性 ， 导致加 工困难 。如果磨削工作的难度增加， 可 能会在机械制造的加工过程 中， 造成零件变形 的情况 ， 损害砂 轮， 影响了机械制造的生产质量 。 例如， 在零件的磨削过程中， 砂轮 出现裂痕 ， 或者烧伤 的现象 ， 会影 响零件的质量， 降低磨 削的工作效率。因此 ， 在对零件进行加工的时候 ， 要根据零件 的材料 ， 有选择性地进行加工和磨削 ２ ． ４超 高速磨 削的特点 随着科学技术的不断进步和发展， 超高速磨削技术的水平 也不断的上升。在机械制造中应用磨削技术， 可以有效地降低 生产成本， 提高生产质量， 促进 了机械制造的发展。 在超高速磨 削技 术 的应 用过 程 中 可 以发现 ， 超 高速 磨 削 技术具 有 明显 的节 能环 保特 点 ， 符 合 目前 我 国 的可 持续 发展 战 略方针 。在 机械 制 造 中应 用超 高速 磨 削技 术 可 以缩 短零 件加 工 的时 间， 降低 电力 等能源消耗。在零件 的加工生产过程中， 提高 了零件表面的光 滑度， 延长了砂轮的使用时间， 降低 了材料和人力等方面的能源 消耗， 提高了机械制造 的工作效率， 促进了机械制造的发展。 ３总结 机械制造在我 国的工业生产和发展过程中，发挥了重要 的作用，实现 了零件 的加工和使用。超高速磨削技术在机械 制造中的应用， 可 以有效地提高零件 的加工和生产效率 ， 缩短 了零件 生产加工 的时间， 节约 了能源 ， 降低 了生产成本 ， 提高 了机械制造 的经济效益，促进 了机械制造的发展。不同的超 高速 磨 削 技 术 ，在机 械制 造 中发 挥 了不 同的作 用 。 根据 机 械 制造 零 件 生 产加 工 的需 要 ， 结 合 超 高 速 磨 削技 术 的特 点 ， 选 择 合 适 的技 术 ， 实 现对 零件 的磨 削 ， 才 能有 效 地控 制 机 械制 造 的 质量 ， 保 证 零 件 的有 效 使 用 。
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削是一种在机械加工中相对较新的技术，它的应用领域包括航空航天、汽车、电子、半导体等领域。
高速强力磨削的发展源于对精度、表面质量和加工效率的要求。
高速强力磨削的基本原理是利用高速旋转的砂轮在磨削过程中带动工件旋转，以达到高效、精度高的加工效果。
相较于传统的磨削加工方法，高速强力磨削具有加工效率高、加工表面精度高和磨损小等优势，因此在汽车工业、模具制造和医疗器械制造等领域得到广泛应用。
在航空航天领域，高速强力磨削被广泛应用于钛合金、铝合金等难加工材料的表面加工和腔孔加工，以及零件修整和修复等工艺。
与传统的磨削加工相比，高速强力磨削在加工效率和表面质量上都有明显提高的优势。
在汽车工业上，高速强力磨削技术在轴承、传动零件、气门座等核心零件的加工中应用较广，而且随着汽车行业的快速发展，对零件加工的要求不断提高，高速强力磨削技术将会有更加广泛的应用。
在电子及半导体领域，高速强力磨削主要应用于硬盘盘片和半导体等超精密零件的制造，因其能够实现极高的加工精度和表面质量，而且磨削切进量小、残留应变小，从而提高了零件的使用寿命。
综上所述，在机械加工中，高速强力磨削技术是一种具有广泛应用前景的技术，尤其是难加工材料的加工领域和超精密零件的制造领域。
随着技术的不断发展，高速强力磨削技术在未来有望成为机械加工领域的主流加工方式之一。
超高速磨削技术特点
超高速磨削技术特点
超高速磨削技术具有以下特点：
1.生产效率高：超高速磨削的切削速度极快，能够快速地去除材料，因此可以大幅提高生产效率。
2.加工精度高：超高速磨削的切削力小，可以减少工件的受力变形，有利于保证加工精度。
3.磨削温度低：超高速磨削的磨削速度高，产生的热量多被磨屑带走，因此可以降低磨削温度，防止工件受热变形。
4.难磨材料磨削性能改善：超高速磨削时变形区材料在近乎绝热剪切条件下完成切削，使难磨材料的磨削性能改善，可以实现对硬脆材料的延性域磨削。
5.延长砂轮使用寿命：超高速磨削的切削力小，砂轮磨损小，因此可以延长砂轮的使用寿命。
6.降低加工成本：超高速磨削可以提高生产效率，降低工件加工成本。
7.环保：超高速磨削的切削液使用量减少，有利于环保。
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超高速磨削技术在机械制造中的分析【摘要】随着科学技术不断发展与进步，为了提高机械制造的质量与效率，我国已经逐渐引进了超高速磨削技术。
随着这些年的应用逐渐增加，超高速磨削技术在机械制造中的应用经验越来越丰富。
本文首先概述了超高速磨削技术，对其原理及优势等进行了分析，然后就其在机械制造中的应用进行了详细分析。
【关键词】超高速；磨削技术；机械制造
1.超高速磨削技术概述
1.1技术分析
超高速磨削技术属于超高速加工技术中主要的一种，而超高速加工技术指的是利用超硬材料的刃具，通过提高其切削速度与进给速度来实现材料加工精度、切除率及加工质量提高的一种技术。
就目前来看，超高速加工切削速度往往随着不同的材料及切削方式而不同。
超高速加工技术包括了很多方面，比如说超高速进给单元制造技术、超高速加工用刀具制造技术、超高速切削与磨削机理研究等，其在我国制造业中的应用越来越深入。
其中，最为先进的一种技术为超高速磨削技术。
1.2磨削技术原理
在高速或超高速磨削加工中，其余参数保证不便的情况下，砂轮速度大幅度提高，单位时间中磨削区产生的磨粒数就会增加，而磨粒切下之后的磨屑厚度则会相应减小，这样就会使得每颗磨粒被
切削后厚度也会变薄。
加之在超高速磨削过程中，磨速极高，每颗磨粒形成时间十分短，在上述情况下，每颗磨粒承受的磨削力则会大大减小，使得总磨削力大大降低。
这样，短暂的时间内所形成的高应变率往往与普通磨削之间有着天壤之别，主要表现在磨削工件表面时，弹性变形层会逐渐变浅，而磨削沟痕的两侧因为塑性流动而产生的隆起高度会降低。
当然，由于上述机理作用，也会使得磨屑形成中的滑擦距离变小，工件表面层的残余及硬化应力倾向也会逐渐减小。
1.3超高速磨削技术优势
就目前我国使用超高速磨削技术相关经验效率来看，其主要有以下几个方面的优势：
1.3.1磨削效率得到了大大的提升。
1.3.2磨削力得到了明显的降低，同时零件加工的精度也得到了一定的提高。
1.3.3砂轮的耐用度得到了提高，从而延长了机械的使用寿命。
1.3.4加工工件的表面粗糙度得到了有效控制，使得工件表面更加光滑。
1.3.5实现了对硬脆材质的延性域磨削，并且对于一些难磨与高塑性材料也有很好的磨削效果。
1.3.6为我国机械制造带来了巨大的经济效益。
2.超高速磨削技术在机械制造中的应用分析
超高速磨削技术在机械制造中的应用主要有以下三个方面的内
容：
2.1超高速外圆磨削
为了减少磨削表面的粗糙度，就需要提高砂轮的速度，这样对于实现高速精密磨削也有着十分良好的效果。
超高速外圆磨削磨削技术在机械制造中的应用采用的是速度达到了150～200m/s以上的砂轮或者cbn砂轮，同时还对其配置了高性能的cnc系统与密度极高的微进给机构。
超高速外圆磨削主要应用在主轴与曲轴等零件的外圆回转表面，在这些地方进行超高速精密磨削加工，能够有效保证高精度的加工质量，同时也能使得加工效率得到较高提升。
就当前来看，这种技术在日本已经广泛应用在了汽车工业制造中。
比如说，丰田工机株式会社gsh63b型cnc超高速外圆磨床，用其可以对5mm的球墨铸铁凸轮轴进行磨削加工，并且比磨除率能达到175mm/（s·mm），同时其砂轮磨削比也能达到33500。
我们将表面的粗糙度为3微米作为上限，当砂轮经过了一次修正之后，一般能够连续磨削大约60个工件，在磨削之后表面往往会呈现一种残余压应力，而且其能从毛坯产品直接磨削为成品。
这在很大程度上减少了车工序以及工序之间的周转。
2.2高效深切磨削
高效深切磨削是这些年才发展起来的，这种技术集砂轮高速度、高进给速度为一体，实现了磨削技术的高速与高效。
相关资料显示，高效深切磨削的概念是由德国一所大学的教授（bremen大学的werner）提出来的，并于1980年创立了这个词语的具体概念。
目
前，这种技术在欧洲大部分制造企业中都有十分广泛的应用，并且其技术水平明显处于世界领先水平。
机械制造中使用这种技术，其实可以这样来看待，其属于缓进给磨削与超高速磨削的有机结合，但是其与普通的磨削技术有着一个很明显的不同，这种技术的高效深磨一般通过一个磨削过程就可以完成多个工序（车、铣、磨等）组合起来的粗精加工过程，并且其金属去除率远远高于这些普通磨削工艺，相关研究表明其磨除率要高于普通磨削约100～1000倍。
2.3难加工及硬脆材料超高速磨削
人类进入二十一世纪之后，现代高科技技术与产业化得到了前所未有的发展，比如说功能陶瓷、工程陶瓷、红蓝宝石及单晶硅等脆性材料得到了普遍使用。
大量实践证明，采用普通或者传统的磨削手段往往不能处理这些脆性材料，只有超高速（超硬磨料）条件下才有可能实现上述材料的磨削加工。
普通磨削，磨粒浸入工件一般较深，磨屑的主料脆性断裂形式完成，而超高速磨削技术的加入，就会增加单位磨削时间里的磨粒数，而单个磨粒切削厚度极薄，很容易造成玻璃与陶瓷等硬脆材料在加工时的塑性变形出现磨屑，这种情况下其磨削效率与质量就会大幅度提高。
比如说利用金刚石砂轮磨削氮化硅陶瓷，其磨削速度能达到160m/s，而实际的磨削效率比普通的80m/s提高了一倍，而砂轮的使用寿命也会相应提高。
3.结语
随着我国科研工作逐渐深入，超高速磨削技术在我国机械制造中的应用已经逐渐被重视，并且取得的效果也越来越好。
但是，由
于这种技术有着高要求，所以要想使得其更加广泛与普遍，还需要进行不断探索与研究。
【参考文献】
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