超高速磨削技術(shù)下的機(jī)械加工論文
時(shí)間:2022-10-06 02:51:14
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1.1加工制造效率獲得提升。
在加工制造機(jī)械的過(guò)程中,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則其砂輪線的速度由傳統(tǒng)的45m/s提升至150m/s,由此可見(jiàn)其速度得到了極大程度的提升。相應(yīng)地,在單位時(shí)間內(nèi)其磨削量也會(huì)大幅提升。而與傳統(tǒng)高速磨削技術(shù)相比,若總體磨削量一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)能夠有效節(jié)省工作時(shí)間,促使工作效率獲得大幅度提升。
1.2降低磨削力,提升零件精度與光潔度。
第一,若磨粒進(jìn)給量固定不變,應(yīng)用超高速磨削技術(shù)則可以減少磨削厚度,從而有效提升機(jī)械加工制造零件的精度。第二,若固定磨削速度,使其處于180~220m/s之間,則會(huì)改變磨削狀態(tài),使其變成液態(tài),從而大幅度地降低磨削速度。第三,該技術(shù)具備極快的磨削速度,能夠有效降低零件表面的粗糙度,大幅度提升其表面光潔度。
1.3使砂輪的使用壽命更長(zhǎng)。
在整個(gè)磨削過(guò)程中磨粒承受著極小的負(fù)荷,致使磨粒磨削耗時(shí)變長(zhǎng)。如果是進(jìn)行金屬切除工作,若概率一致,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)時(shí)其砂輪速度會(huì)提升至一般狀態(tài)下的8.5倍,即若常規(guī)速度為80m/s,則應(yīng)用超高速磨削技術(shù)的速度便為200m/s。由于縮短了磨削時(shí)間,因此砂輪壽命得以延長(zhǎng)。
1.4提升零件使用效能。
對(duì)于硬脆材料而言,普通磨削技術(shù)無(wú)法正常磨削,而超高速磨削技術(shù)則可以,且在使用過(guò)程中其厚度較小,促使磨削材料變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài),與此同時(shí)零件也獲得了更高的抗疲勞性。
2機(jī)械加工制造中超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用
2.1深磨技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械加工制造過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)提升磨削工作效率的目標(biāo)就需要使用深磨技術(shù)。對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)而言,其具備超快的砂輪線轉(zhuǎn)動(dòng)速度,同時(shí)也能夠有效提升零件表面的細(xì)膩程度,使其更加光滑,這與一般磨削技術(shù)存在差異。深磨技術(shù)的重點(diǎn)在于對(duì)磨削整體工作流程予以完善,與此同時(shí)其速度一般控制在60~250m/s之間,若砂輪為陶瓷材質(zhì)的則速度保持在120m/h左右即可,其磨除率與普通磨削技術(shù)相比在其百倍甚至千倍以上。
2.2超高速精密型磨削技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)主要在國(guó)外被廣泛應(yīng)用。在磨削時(shí)要注意提升零件的表面塑性,與上述磨削一樣,重點(diǎn)在于加快砂輪線的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以對(duì)整個(gè)磨削流程予以完善,同時(shí)也能夠減少零件表面粗糙度。應(yīng)用超高速精密型磨削技術(shù)能夠增加磨具的精細(xì)化,使其精度、尺寸等都朝著更準(zhǔn)確的方向發(fā)展。該技術(shù)的主要工作方式在于加工較為細(xì)小的磨料,并且與砂輪的特性緊密結(jié)合來(lái)對(duì)磨粒進(jìn)行磨削。高速精密型磨削技術(shù)的砂輪材質(zhì)主要為金剛石,其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一裝置中。應(yīng)用該技術(shù)能夠約束硅片的平面度,將其控制在0.2~0.3nm之間。但是其表面的粗糙度卻只能保持在1nm以下,無(wú)法再達(dá)到更小程度。應(yīng)用該技術(shù)能夠確保加工制造后所生產(chǎn)出來(lái)零件的質(zhì)量。
2.3超高速磨削技術(shù)在難磨材料中的應(yīng)用
對(duì)于難磨材料而言其具備一些磨削特性,主要為切屑粘附性和韌性大、硬度與在高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度高以及導(dǎo)熱系數(shù)低等。這些特性對(duì)于磨削工作存在較大影響,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)磨削比降低;(2)易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,且一般較為急??;(3)砂輪易出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象,且進(jìn)展速度快;(4)在對(duì)磨粒進(jìn)行切削時(shí),其刃會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘附現(xiàn)象;(5)其表面容易產(chǎn)生變形、裂紋、振痕以及燒傷現(xiàn)象,致使加工難度加大。由于上述表現(xiàn)會(huì)阻礙機(jī)械加工制造的進(jìn)程,國(guó)外便對(duì)此開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn)研究,以對(duì)其難以加工的性能予以優(yōu)化改善,且取得了較好成果。研究證明,一般而言工件材料自身都擁有較強(qiáng)的化學(xué)親和力,因此容易使得砂輪出現(xiàn)急劇堵塞現(xiàn)象,而這正是形成材料難磨性能的關(guān)鍵原因。磨削溫度與工件化學(xué)親和力的強(qiáng)弱程度之間存在正比關(guān)系,即溫度越高則親和力越強(qiáng),反之亦然。該技術(shù)還能夠用于對(duì)硬脆性材料的延性域磨削。由此可見(jiàn),超高速磨削技術(shù)能夠用于對(duì)難磨材料的磨削,例如高強(qiáng)與高溫合金、鈦合金、淬硬鋼等,均能獲得較好的加工效果。
2.4緩進(jìn)給磨削技術(shù)的應(yīng)用
該磨削技術(shù)主要具備效率高、精度高、深度大以及進(jìn)給速度低的特點(diǎn),正是由于這些特點(diǎn),在機(jī)械加工制造工作中應(yīng)用該技術(shù)能夠極大地提升零件加工精度。相較于其他磨削技術(shù),該技術(shù)最為突出的優(yōu)勢(shì)在于其能夠?qū)δハ魉俣扔枰杂行Э刂?,并且確保零件的切屑狀態(tài)與表面能夠和其設(shè)計(jì)處于一致?tīng)顟B(tài)。該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:對(duì)形態(tài)各異的型面積溝槽加工中使用,例如金屬陶瓷復(fù)合材料等磨削材料的型面加工中。
作者:劉書(shū)麟單位:吉林化工學(xué)院