精密磨削技术研究
1 精密磨削技术研究 【摘要】：磨削在现代制造业中占有重要地位，技术发展迅速,国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。当前磨削除向超精密、高效率和超硬磨料方向发展外，自动化也是磨削技术发展的重要方向之一。本文就精密和超精密磨削，砂带磨削,磨削自动化进行了研究与论述. 【关键词】：ELID磨削技术 砂带磨削 磨削自动化
【Abstract】：The grinding holds the important status in the modern manufacturing industry, the technological development is rapid, domestic 2
and foreign all uses the ultra microfinishing, the precise conditioning, the tiny grinding compound grinding tool carries on the submicron level to undercut the deep grinding the research, obtains the submicron level the size precision.Outside the current grinding except to ultra precise, the high efficiency and the ultra hard grinding compound direction develops, the automation also is one of grinding technological development important directions.This article on precise and the ultra microfinishing, the belt grinding, the grinding automation has conducted the research and the elaboration。 【Keywords】：ELID grinding technology, belt grinding, grinding automation 3
目录 一 精密与超精密磨削技术..................................................................4 1塑性磨削 ........................................................................................4 2镜面磨削 .......................................................................................4 二 砂带磨削技术.................................................................................6 三 磨削自动化 ....................................................................................7 四 结论及展望 ....................................................................................8 4
一 精密与超精密磨削技术 国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。微细磨料磨削，用于超精密镜面磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均直径可小至4 μm。日本用激光在研磨过的人造单晶金刚石上切出大量等高性一致的微小切刃，对硬脆材料进行精密磨削加工，效果很好。超硬材料微粉砂轮超精密磨削主要 用于磨削难加工材料，精度可达0.025 μm。日本开发了电解在线修整(ELID)超精密镜面磨削技术，使得用超细微(或超微粉)超硬磨料制造砂轮成为可能，可实现硬脆材料的高精度、 高效率的超精密磨削。作平面研磨运动的双端面精密磨削技术，其加工精度、切除率都比研 磨高得多，且可获得很高的平面度, 在工具和模具制造中，磨削是保证产品的精度和质量的最后一道工序。技术关键除磨床本身外、磨削工艺也起决定性的作用。在磨削脆性材料时，由于材料本身的物理特性，切屑形成多为脆性断裂，磨剂后的表面比较粗糙。在某些应用场合如光学元件，这样的粗糙表面必须进行抛光，它虽能改善工件的表面粗糙度，但由于很难控制形状精度，抛光后经常会降低。为了解决这一矛盾，在80年代末日本和欧美的众多公司和研究机构相继推回了两种新的磨削工艺：塑性磨削（Ductile Grinding）和镜面磨削（Mirror Grinding）。 1塑性磨削 它主要是针对脆性材料而言，其命名来源出自该种工艺的切屑形成机理，即磨削脆性材料时，切屑形成与塑性材料相似，切屑通过剪切的形式被磨粒从基体上切除下来。所以这种磨削方式有时也被称为剪切磨削（Shere Mode Grindins）。由此磨削后的表面没有微裂级形成，也没有脆必剥落时的元规则的凹凸不平，表面呈有规则的纹理。 塑性磨削的机理至今不十分清楚在切屑形成由脆断向逆性剪切转变为塑断，这一切削深度被称为临界切削深度，它与工件材料特性和磨粒的几何形状有关。一般来说，临界切削深度在100μm以下，因而这种磨削方法也被称为纳米磨削（Nanogrinding）。根据这一理论，有些人提出了一种观点，即塑性磨削要靠特殊磨床来实现。这种特殊磨床必须满足如下要求： l）极高的定位精度和运动精度。以免因磨粒的切削深度超过100μm时，导致转变为脆性磨削。 2）极高的刚性。因为塑性磨削的切削力远超过脆性磨削的水平，机床刚性太低，会因切削力引起的变形而破坏塑性切屑形成的条件。 对形成塑性磨削的另一种观点认为切削深度不是唯一的因素，只有磨削温度才是切屑由脆性向塑性转变的关键。从理论上讲，当磨粒与工件的接触点的温度高到一定程度时，工件材料的局部物理特性会发生变化，导致了切屑形成机理的变化。作者从实践中找到了支持这种观点的许多证据：比如在一台已经服役20多年的精度和刚度不高的平面磨床上磨削SiC陶瓷，用40O0#的金刚石砂轮。工件表面粗糙度小于Rq5μm，表面上看不到脆断的痕迹。另外德国亚琛工业大学的Konig教授作了如下试验，在普通的车床上，用激光局部加热一个SiN陶瓷试件，即能顺利地进行车削。这些实验均间接地说明温度对切屑形成机理有决定性的影响。 2镜面磨削 顾名思义，它关心的不是切屑形成的机理而是磨削后的工件表面的特性。当 5
磨削后的工件表面反射光的能力达到一定程度时，该磨削过程被称为镜面磨削。镜面磨削的工件材料不局限于脆性材料，它也包括金属材料如钢、铝和钼等。为了能实现镜面磨削，日本东京大学理化研究所的Nakagawa和Ohmori教授发明了电解在线修整磨削法ELID（Electrolytic In-Process Dressing）。 镜面磨削的基本出发点是：要达到境面，必须使用尽可能小的磨粒粒度，比如说粒度2μm乃至0.2μm。在ELID发明之前，微粒度砂轮在工业上应用很少，原因是微粒度砂轮极易堵塞，砂轮必须经常进行修整，修整砂轮的辅助时间往往超过了磨削的工作时间。ELID首次解决了仅用微粒度砂轮时，修整与磨削在时间上的矛盾，从而为微粒度砂轮的工业应用创造条件。 ELID(Electrolytic In-Process Dressing)磨削是在磨削过程中，利用非线性电解修整作用和金属结合剂超硬磨料砂轮表层氧化物绝缘层对电解抑制作用的动态平衡，对砂轮进行连续修锐修整，使砂轮磨粒获得恒定的突出量，从而实现稳定、可控、最佳的磨削过程，它适用于硬脆材料进行超精密镜面磨削。ELID磨削技术以其效率高、精度高、表面质量好、加工装置简单及加工适应性广等特点，在日本已较广泛用于电子、机械、光学、仪表、汽车等领域。 ELID磨削原理是金属结合剂超硬磨料砂轮与电源正极相接做阳极，工具电极做阴极，在砂轮和电极的间隙中通过电解磨削液，利用电解过程中的阳极溶解效应，对砂轮表层的金属基体进行电解去除，从而逐渐露出崭新锋利的磨粒，形成对砂轮的修整作用：同时形成一层钝化膜附着于砂轮表面，抑制砂轮过度电解，从而使砂轮始终以最佳磨削状态连续进行磨削加工。所以该技术将砂轮修整与磨削过程结合在一起，利用金属基砂轮进行磨削加工的同时利用电解方法对砂轮进行修整，从而实现对硬脆材料的连续超精密镜面磨削。 ELID镜面磨削过程可分为准备阶段、电解预修锐阶段、在线电解修整动态磨削阶段和光磨阶段。准备阶段主要是对砂轮进行动平衡和精密整形，减小砂轮的圆度和圆柱度误差：预修锐阶段使砂轮获得适当的出刃高度和合理的容屑空间，并形成一层钝化膜：动态磨削阶段形成加工表面：光磨阶段则进一步提高表面质量。 ELID磨削去除材料的机理与其他镜面加工有所不同。通常的镜面加工是通过磨削、研磨和抛光来获得的。研磨和抛光是以柔性的研磨盘把磨料压在材料表面并产生相对运动，磨料借助研磨盘的压力以滚动方式使材料破碎，以滑动和滚动方式去除破碎后的材料。 而在ELID磨削中，一方面由于磨粒固着在结合剂中，对于单颗粒的固着磨粒而言，其有效磨削尺寸只有磨粒尺寸的1/3，磨粒主要以微切削的方式去除材料，所以造成的破碎区要小得多：另一方面，砂轮表面形成具有一定厚度和弹性且容纳有脱落磨料的钝化膜，成为一种具有良好柔性的研磨膜。精磨时，由于进给量很小，钝化膜的厚度远大于磨料的出刃高度，使砂轮基体表层磨料在磨削中不可能直接与工件接触，砂轮上覆盖的这层钝化膜将代替金属基砂轮参与真正的磨削过程。当电解作用完全抑制时，钝化膜对工件进行光磨。所以ELID磨削实际上是一种将磨、研、抛合为一体的复合式精密镜面加工技术。 ELID磨削技术是对金属结合剂超硬磨料砂轮在线修整、修锐的复合磨削技术，它有别于电解磨削、电火花磨削，在精密加工领域独树一帜，具有自身的一些显著特点。 磨削过程具有良好的稳定性和可控性，易于实现磨削过程的最优化： 加工精度高，表面裂纹少，表面质量好： 适应性广泛，磨削效率高：装置简单，成本低，推广性强等。
精密与超精密磨削关键技术探讨
进 给单 元 是评 价精 密及超 精 密磨床 性 能 的重 要指 标之 一 ，也是 使砂 轮保 持正 常工作 的必 要 条件 。在精
密和超精密磨削加工中，进给单元是影 响精度的重要
磨削在晶粒内进行 ，要使磨削顺利进行 ，必须使磨削
力 大大超 过 晶粒 的结合 力 ，甚至 可 以达 到材 料 的剪切 强 度 Ｌ 。同时 ，磨 粒 在 磨 削 时 产 生 高 温 和 高压 ，因 ２ ］ 此磨 粒 材料要选 取 高温性 能好 、硬 度 大的材 料 ，如金 。 刚石 、立方氮 化硼 等 。 （ ） 连续 磨 削 。 在磨 削 初 始 阶段 ，砂 轮 与 工 件 ２
轴 器直 接相 联 。现在 ，大 多数 高精 度高 速机 床采 用 了 内装 式 电主 轴 的结构 形式 ，即将变 频 电机 和机床 主轴 合 为一体 ，而 主轴 的变速完 全 通过 控制 交流 电 的频率 来 完成 。 国内外 用于 高精 度高速 加 工 的机 床 主轴轴 系 的轴 承 主要 有 陶瓷球轴 承 、动静 压轴 承 、静 压轴 承 、气 浮
究。
对 于超精 密磨 削加 工而 言 ， 由于要 求 主轴单 元 系 统具 有 刚性好 、精 度高 、加 工稳 定性好 、散热好 、故 障 少等特 点 ，因此 在成 本适 中 的条件下 ，对主 轴 的制 造精 度 、主 轴 轴 承 结 构 方 式 、 主轴 的 润 滑 和 冷 却 系 统 、底座 及 主轴 刚度等 提 出了更 高 的要 求 ，主轴 单元 的静 刚度 和工 作精 度对磨 床精 密 加工性 能有 很 大 的影 响 。磨床 主轴 单元 的动 态性 能在很 大程 度上 决定 了机
陶瓷磨削机理及磨削加工技术研究进展
文献［２３］的研究结果表明，通过几 种新的磨削液．可明显降低加工区
应力．减少表面损伤．从而使磨削液 除了传统的冷却、润滑及冲洗磨屑 等三个主要作用外又增加了化学软
‘ａ）磨损麓量剖时阄的变化
化的作用，而且这些新的磨削液添§ 加成份无毒，无任何环境污染．在磨≥ 削Ｓｉ。Ｎ。陶瓷时．使砂轮修整周期 从原来的每磨３０件～次，延长到每 磨５００件修一次．磨削液在提高加 工效率，延长砂轮寿命以及减少加
湖南大学学报（自拣科学版）
１９９９皇
３．２化学辅助■削 陶瓷的精密磨削对机床的刚性 要求非常严格．一般的机床都较难 满足要求．为此．美国标准局最近深。
人开展了如何利用化学效应在普通墨
磨床上提高陶瓷加工效率、减少表
面缺陷的研究课题．通过评价材料
去除率．表面质量以及金刚石磨损， 研究了多种磨削液的使用效果，并 与公司合作，进行了生产现场实验．
的塑性变形，并借用ｕｐｐｅｒ
ｂｏｕｎｄ方法…］求解了耕犁能．更进一步的研究表明．表面耕犁
能与陶瓷材料性能指标阃有一定的对应关系，特别是与材料的硬度Ｈ和断裂韧性缸关 系最为密切，表面能正比于ｋ３”Ｈ．这点和压痕断裂模型分析中所得到的产生临界裂纹的 压力与Ｈ和缸的关系十分相似，其间可能暗示着某种关系，图２是磨削几种典型陶瓷时 单位宽度功耗与材料特性以及耕犁面积的对应关系．
轮廓，磨粒形貌以及磨粒的表面密度评价 了砂轮工作表面的变化．该文同时指出，建
＾
粒度 刃口瞳蕾
魍 大
工件材料 细 操作参数 高 小 薄 砂轮遗度 切削深度 切属摹度 氍大单
粒度
粗
立一个能用于预测砂轮状态的模型对深入 揭示磨削过程是非常重要的，但由于砂轮 磨损过程的复杂性，现阶段要建立这样的 模型也是非常困难的 ２．５砂轮规格殛金刚石磨粒性能的影晌 决定陶瓷加工过程的根本应该是所使 用磨具性能的优劣，以往在陶瓷的磨削加 工中，广泛研究了磨粒粒度、浓度以及结合 剂种类等因素对加工过程的影响，但在上
精密研磨技术案例分析
精密研磨技术案例分析（正文）精密研磨技术案例分析精密研磨技术是现代制造业中至关重要的一环，本文将详细分析一则精密研磨技术的案例。
精密研磨技术在许多领域发挥着关键作用，包括航空航天、汽车制造、医疗设备等诸多领域。
通过深入研究该案例，我们可以更好地了解这一技术在现代工业中的应用以及其对产品质量和性能的影响。
本案例的焦点是一家航空航天公司的研磨部门，他们使用精密研磨技术来加工和完善飞行器发动机零部件。
这家公司一直致力于提高发动机部件的制造质量，以确保飞行器的性能和安全性。
通过采用精密研磨技术，他们取得了长足的进步，并在市场上保持了竞争优势。
首先，我们来探讨研磨技术在零部件制造中的应用。
在航空航天领域，发动机零部件必须符合严格的精度和表面光洁度要求。
通过精密研磨技术，工程师们能够精确地调整零部件的尺寸和形状，并在微观层面上实现表面的光洁度，以确保零部件在高温高压环境下的稳定性和性能。
其次，该公司在研磨技术方面的投资使其能够实现更高的生产效率和更低的废品率。
通过引入先进的数控研磨设备和生产流程优化，他们能够更快速地完成零部件的加工，并减少了因人为操作失误而导致的废品产量。
这使得公司生产更加高效，降低了制造成本，提高了产品的市场竞争力。
此外，精密研磨技术的应用还直接影响了最终产品的质量和性能。
通过精密研磨，发动机零部件的表面质量得到了明显提升，包括表面光洁度和形状精度。
这直接提高了零部件的耐磨性和耐蚀性，从而延长了零部件的使用寿命，并保证了飞行器在复杂环境下的可靠性和安全性。
总的来说，精密研磨技术在航空航天领域的应用案例充分展示了该技术对现代工业的重要性以及其在提高产品质量和性能方面的巨大潜力。
通过不断改进和创新，精密研磨技术将继续在各个领域发挥关键作用，推动现代制造业的发展和进步。
因此，我们强调精密研磨技术在航空航天领域中的成功应用案例，对于更深入地理解和推动这一技术在其他领域中的应用具有重要意义，也有助于我们更好地认识到其在推动现代工业发展中的无限潜力。
精密与特种加工技术-第三章-磨削理论
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
二、磨削温度 1.磨削温度的种类
（ 1 ）工件的平均温升 w：磨削热从发热源（砂 轮与工件接触面）直接 传向工件，工件总体平 均温升，一般为 10～20C。 （2）砂轮和工件接触面的 平均温度 、最大温度 max：砂轮和工件接触 弧部分的表面温度— —接触面温度， 通常为500～600C。 （3）工件磨削表层的温度 分布：沿工件表层深度 方向的温度变化。 （4）磨粒切削刃温度 g：磨粒切削刃与切屑或 工件接触的微小部分的 温度 g，可达1400C。 （5）切屑温度 c：切屑排除瞬间的平均 温度。
d wd s vslk vs ap dw ds
≥
Cb
上式中，临界常数Cb是由工件种材料和砂轮种类决定的，粒 度越细，硬度越高，该临界常数越小，不发生烧伤的的条件范 围窄，易发生烧伤。
22
精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
2. 残余应力、磨削裂纹 金属在机械加工和热处理过程中受到外力和内力的作用，当 停止这些过程后，仍然存留并平衡在物体内部的内应力称为残 余应力。
磨削残余应力产生的原因：
（1）塑性变形的影响：磨粒在工件表面向前移动时，该部分产
生塑性变形与塑性流动，磨粒移动过后，工件表面产生的塑性 变形使沿表面方向收缩，垂直方向伸长，呈现所谓的“压粗效 应”，其结果形成拉应力。
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精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
（2）挤光作用的影响：使加工表面产生压应力。
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精密与特种加工技术
第三章 精密磨削加工
上述五种磨损形式中，前面三种统称为磨耗磨损，其特征是磨
粒被一层一层的磨损掉。后面三种称为破碎磨损（包含了磨粒 的破碎及结合剂的破碎），其磨损的强读取决于磨削力的大小 以及磨粒和结合剂的强度。
精密磨削
精密磨削(Precision Grinding)newmaker1 前言磨削(Grinding)是一种利用磨轮(Grinding Wheel)作高速旋转及微小深度（微小量），磨削工件表面或内孔，以获得精密形状及表面粗度的加工技术。
磨削加工的特色：(1)每一颗微细磨粒，其作用相当于一把细微刀刃，磨削加工，如同无数细微刀刃同时切削。
(2)可磨削硬脆材料，如硬化钢、玻璃、碳化物及陶瓷等。
(3)磨削去除率小(Low Material Removal Rate)(4)磨削速率(Cutting Speed)大，进给率(Feed Rate)及磨削深度(Depth of cut)均小，因此比马力(Specific Horse Power)相当大HPs (Specific Horse Power)=HP(Horse Power)/MRR(Material Removal Rate)2 深进缓给磨削(Creep Feed Grinding)所谓深进缓给磨削(Creep Feed Grinding)简称(C.F.G)，与一般的平面磨削不一样，磨削深度(Depth of cut)增加数倍至数十倍，而进给率(Feed Rate)以相同的倍数减慢，可以增加磨削速率及增进工作表面粗度的磨削技术。
CFG 机制示意图，如图（一）所示。
图一CFG机制示意图CFG磨床之特色：(1)磨削深度（即磨削量）大，具备减震装置(Damping Device)，以维持静，动平衡。
(2)软质磨轮增进工件表面粗度。
(3)为保持磨轮表面，不被磨屑阻塞，经常保持在锐利状态，因此在其上方按装表面含有钻石磨粒之整修砂轮(Dressing Wheel)，在制程中，不断整修磨轮，使其保持真圆度及锐利状态，以维持工件品质之稳定性。
(4)为维持一定的切削速率(Cutting Speed)及磨削深度，磨轮转速不但可以无段变速，并且能够自动下降以获得理想且一致的工件品质。
磨削加工技术
微磨削加工技术微磨削加工技术主要分为精密和超精密磨削技术。
1 精密与超精密磨削的机理精密磨削一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮，主要靠对砂轮的精细修整，使用金刚石修整刀具以极小而又均匀的微进给(1O一15 mm／min)，获得众多的等高微刃，加工表面磨削痕迹微细，最后采用无火花光磨，由于微切削、滑移和摩擦等综合作用，达到低表面粗糙度值和高精度要求。
超精密磨削采用较小修整导程和吃刀量修整砂轮，靠超微细磨粒等高微刃磨削作用进行磨削u J。
精密与超精密磨削的机理与普通磨削有一些不同之处。
1)超微量切除。
应用较小的修整导程和修整深度精细修整砂轮，使磨粒细微破碎而产生微刃。
一颗磨粒变成多颗磨粒，相当于砂轮粒度变细，微刃的微切削作用就形成了低粗糙度。
2)微刃的等高切削作用。
微刃是砂轮精细修整而成的，分布在砂轮表层同一深度上的微刃数量多，等高性好，从而加工表面的残留高度极小。
3)单颗粒磨削加工过程。
磨粒是一颗具有弹性支承和大负前角切削刃的弹性体，单颗磨粒磨削时在与工件接触过程中，开始是弹性区，继而是塑性区、切削区、塑性区，最后是弹性区，这与切屑形成形状相符合。
超精密磨削时有微切削作用、塑性流动和弹性破坏作用，同时还有滑擦作用。
当刀刃锋利，有一定磨削深度时，微切削作用较强；如果刀刃不够锋利，或磨削深度太浅，磨粒切削刃不能切人工件，则产生塑性流动、弹性破坏以及滑擦。
4)连续磨削加工过程。
工件连续转动，砂轮持续切人，开始磨削系统整个部分都产生弹性变形，磨削切人量(磨削深度)和实际工件尺寸的减少量之间产生差值即弹性让刀量。
此后，磨削切人量逐渐变得与实际工件尺寸减少量相等，磨削系统处于稳定状态。
最后，磨削切入量到达给定值，但磨削系统弹性变形逐渐恢复为无切深磨削状态引。
2 精密与超精密磨床的发展精密磨床是精密磨削加工的基础。
当今精密磨床技术的发展方向是高精度化、集成化、自动化。
英国Cranfield大学精密工程公司(CUPE)是较早从事超精研制成功的OAGM2500大型超精密磨床是迄今为止最大的超精密磨削加工设备，主要用于光学玻璃等硬脆材料的超精密磨削加工 J。
精密研磨技术的发展趋势
精密研磨技术的发展趋势
精密研磨技术是一种用于加工高精度、高表面质量的工艺，随着工业和科技的发展，精密研磨技术也在不断的发展和改进。
以下是精密研磨技术的发展趋势：
1. 自动化和数字化：随着自动化技术的进步，越来越多的精密研磨过程可以实现自动化操作，减少人力参与，提高工作效率和一致性。
同时，数字化技术也可以实现对研磨参数和过程的实时监控和控制。
2. 精度和表面质量的提高：精密研磨技术的目标是实现高精度和高表面质量的加工，随着材料科学、磨料技术和加工设备的进步，可以实现更小尺寸、更高精度和更好表面质量的工件加工。
3. 高效率和可持续性：随着能源消耗和环境问题的日益突出，精密研磨技术也在不断追求高效率和可持续性。
例如，通过减少材料的浪费和能源的消耗来提高加工效率，并采用绿色材料和环保磨料来减少对环境的污染。
4. 多功能性和多材料加工：精密研磨技术不再局限于单一材料的加工，而是可以适应各种材料，如金属、陶瓷、复合材料等。
同时，根据不同的应用需求，精密研磨技术也可以同时实现多个功能的加工，如研磨、抛光、磨削等。
5. 加工规模的扩大：随着工业的发展，对大型工件的精密加工需求也在不断增加。
因此，精密研磨技术也在不断寻求适应大型工件加工的解决方案，如开发大
型精密研磨设备和工艺。
综上所述，精密研磨技术的发展趋势主要包括自动化和数字化、精度和表面质量的提高、高效率和可持续性、多功能性和多材料加工以及加工规模的扩大。
这些趋势将进一步推动精密研磨技术在工业和科技领域的应用和发展。
精密加工__第2章_精密磨削加工
2.1.2 精密磨削加工的分类
b ．涂敷法 先将砂粒和粘结剂进行充分均匀的混合，然后 利用胶辊将砂粒和粘结剂混合物均匀地涂敷在基底上。
粘结剂和砂粒的混合多用球磨机，而涂敷多用涂敷机， 一般塑料膜材料的基底砂带都用这种方法。
简单的涂敷方法可用喷头将砂粒和粘结剂的混合物均匀 地喷洒在基底上，多用于小量生产纸质材料基底的砂带。 精密和超精密加工中所用的涂覆磨具多用涂敷法制作。
2.1.2 精密磨削加工的分类
磨料粒度及其选择
粒度的选择应根据加工要求、被加工材料、磨
料材料等来决定。其中影响很大的是被加工件的表
面粗糙度值、被加工材料和生产率。一般多选用
180# ～ 240# 的普通磨料、 (170 ／ 200) ～ (325 ／ 400)
超硬磨料的磨粒和各种粒度的微粉。
粒度号越大加工表面粗糙度值越小，但生产率
2.1.2 精密磨削加工的分类
金刚石特点：
a、硬度最高;
b、有较高的耐磨性和有很高的弹性模量; c、有较大的热容量和良好的热导性，线膨胀系数 小，熔点高;
d 、 700℃时易与铁族金属产生化学作用而形成碳
化物，造成化学磨损，故一般不适宜磨削钢
铁材料.
2.1.2 精密磨削加工的分类
• 立方氮化硼特点：
2.1.1 概
磨削的基本特点
述
磨削除可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结 构材料外，还能加工一般刀具难以切削的高硬 度材料，但不宜精加工塑性较大的有色金属工 件。
磨削加工的精度高，表面粗糙度值小。精度可 达 IT5 及 IT5 以 上 ； 表 面 粗 糙 度 值 Ra 为 1.25~0.01µm ，镜面磨削时 Ra 为 0.04 ～ 0.01µm 。
3 超高速磨削、超精密磨削、超声波磨削
3）改进轴承结构： ➢ 增加球数； ➢ 空心球； ➢ 拱形球； 德国FAG公司研制了HS70和HS719系列新型高速
主轴轴承，减少了球直径，增加了球数，提高了 轴承结构的刚性；
超高速主轴和轴承
陶瓷轴承：日本东北大学研制CNC超高速平 面磨床使用陶瓷轴承，转速达30000rpm;
气浮轴承：日本东芝：ASV40加工中心， 30000rpm;
3.3 缓进给磨削
应用： ➢ 加工效率和铣、拉、车等相同，可取代之； ➢ 用来加工陶瓷、复合材料、晶须加强材料、高温合金等； ➢ 可加工淬硬材料，粗精加工一次成型； ➢ 加工纤维增强材料，避免造成纤维撕裂、表面质量降低等缺点; ➢ 加工钛、镁等活性材料； ➢ 加工硬脆材料； ➢ 加工铸铁、淬硬钢、铁基、镍基、钴基合金； ➢ 精细部件加工； ➢ 高精度空间曲面、深窄槽加工；
3.2.3 高速磨削加工工艺
磨削用量选择
3.2.3 高速磨削加工工艺
磨削液 砂轮修整 ➢ ELID砂轮修整技术 ➢ 电火花砂轮修整技术 ➢ 杯形砂轮修整技术 ➢ 电解-机械复合整形技术
3.2.4 高速磨削的应用
高效深磨
美国：Edgetek Machine公司： 全美首家生产高效深磨机床，单层CBN 砂轮，加工淬硬锯齿，Vs=203m/s；磨削Iconel718（镍基合金）， Vs=160m/s,金属去除率达75mm3 /(mm.s) ，砂轮不需修整，使用寿命 长，Ra1-2μm，尺寸公差13μm。
超高速主轴和轴承
超高速电主轴技术： 超高速磨削主要采用大功率超高速电主轴； 德国：500m/s，25KW，30000-40000r/min； 日本：研制新型超高速磨头，250000r/min； 大功率高速电主轴优点：惯性扭矩小，振动噪声小，高
定子曲线精密磨削数控技术的研究
２００８年第６期 ・控制与检测・ 文章编号：１００１—２２６５（２００８）０６—００６９—０３ 定子曲线精密磨削数控技术的研究
吴焱明，苏学满，高宏涛，汪进 （合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥２３０００９）
摘要：定子曲线的磨削质量主要受工作台的运动精度和磨削点线速度的影响。为了提高工作台的运动 精度，采用光栅尺对工作台的综合误差进行在线检测，并进行实时补偿；为了保证磨削点线速度恒定，采 用变频器实时调整砂轮转速；同时对砂轮半径进行补偿，以保证工件的轮廓精度。实际的加工结果获得 了满意的磨削质量。 关键词：定子曲线；精密磨削；误差补偿 中图分类号：ＴＧ６５ 文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＣＮＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｓｔａｔｏｒ Ｃｕｒｖｅ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ ＷＵ Ｙａｎ—ｍｉｎｇ，ＳＵ Ｘｕｅ—ｍａｎ，ＧＡＯ Ｈｏｎｇ—ｔａｏ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｃｕｒｖｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｉｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｗｏｒｋｓｈｏｐ ａｎｄ ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ，Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｌｉｎｅａｒ ｓｃａｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｒｒｏｒ ｗａｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗａｓ ｃｏｎ－ ｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ．Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｒａｄｉｕｓ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗｈｅｅｌ ｗａｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅ－ ｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｌａｒｇｅｌｙ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｏｒ ｃｕｒｖｅ；ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｇｒｉｎｄｉｎｇ；ｅｒｒｏｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ