文档介绍：1
第8章高效及超精密磨削
高效磨削
缓进给磨削
高效深切磨削磨削
高效磨削
高速磨削是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削去除率和磨削质量的工艺方法。
一般砂轮线速度高于45m/s时就属高速速磨削。
高速磨削有如下优点:
磨粒的未变形切削焊度减小,磨削力下降。
砂轮磨损减少,提高砂轮寿命。
在磨粒最大未变形切削厚度不变条件下,可加大磨削深度或工件速度,提高磨削效率。
切削变形程度小,磨粒残留切痕深度减小,磨削厚度变薄,还可以改善表面质量及减小尺寸和形状误差。
高速磨削存在离心力大,易导致砂轮破裂,需要开发高强度砂轮,要求机床有足够功率、刚度及精度和安全防护措施。
. 高效磨削
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高效磨削
高速磨削原理
高速磨削在下列情况下应用:
CBN砂轮的要求为充分发挥CBN砂轮的磨削性能,提高磨削速度,CBN砂轮使用寿命长,磨削耐用性是普通砂轮的500—1000倍,延长砂轮修整时间间隔,达到高效率化,为普通砂轮的1000倍。
在单位宽度上金属磨除率一定条件下,即磨削深度ap及工件速度一定的条件厂,砂轮速度提高意味着增加单位时间内通过磨削区的磨粒数,导致单颗磨粒的切深减少。切屑变薄,切屑截面积减少,因此,有效磨粒的磨削力随之降低(法向磨削力fn、切向磨削力FT),,磨削层厚度变薄,减少了磨削表面微观不平度,提高了磨削表面质量。
在不改变磨削表面粗糙度的条件下,提高砂轮速度,加大磨削深度及工件速度,提高单位宽度金属磨削率。在逆磨中,由于磨削速度是砂轮速度与工件速度之和,所以提高工件速度,则磨削速度增加。这种情况亦叫高速强力磨削。
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高速磨削原理
高速磨削是提高磨削精度、表面质量的有效方法,又是增加磨削效率的有效方法。下面对高速磨削过程中的基本问题作一讨论:
在外圆切入磨削时,单颗磨粒末变形切削长度ls及未变形切削的平均厚度计算式为:
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高速磨削原理
从上述二式中可知, 增加, 、均增加(因小,所以影响程度不大), 增加。、均下降。由于不受影响,所以提高对影响不大。但在去除一定工件体积时, 增加,单位时间内通过磨削区的磨粒数增加,所以未变形切削厚度减少。
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高速磨削原理
砂轮速度及单位宽度金属磨除率对单位磨削宽度上磨削( )的影响如图8—1所示。由图可知,在一定时, 提高, 均下降,系统变形减少,光磨时间缩短。
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高速磨削原理
、、对变形量的影响如图8-2所示
在、一定下, 降低,变形量降低,无火花磨削时间t(s)缩短,零件形状和尺寸误差降低。
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高速磨削原理
因vs>>vw,故砂轮磨削速度主要取决于vs,所以高速磨削可以认为是提高砂轮速度vs的方法。采用高速磨削,无论是提高加工质量还是增大磨削效率,或二者同时得以提高,,可由砂轮速度与工件速度vw的比值,即速度比q值决定,在ls及公式中均与有关。, 小, 下降,变形量小,尺寸、。单位宽度金属磨除率随vw 增加而增加.
高效率、高精度磨削时,确定vs、vw、的模式如图8—3所示,给出P点,使vs、vw、和q变化时,随着vs、vw、的增减可决定q的增减。
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高速磨削原理
把速度变化范围分成四个象限,在第Ⅰ象限,vs、vw同时增加,有一vs、vw等线,把Ⅰ象限分成Ⅰa、Ⅰb两部分,同理,第Ⅲ象限亦存在vs = vw ,分成Ⅲa、Ⅲb两部分。在Ⅰa 、Ⅲb部分q增加,Ⅰb、Ⅲa部分q减少,Ⅱ象限vs增加, ;Ⅲ象限vs减少,vw增加q增加,由于高速磨削必须增加砂轮速度vs,所以高速磨削速度必须在第Ⅰ、Ⅲ象限内。
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高速磨削原理
,磨削效率增加,但vw增加引起q减少,切屑形状加大,从而加工质量恶化。若vw一定,增加vs,则摩擦效率儿乎不发生变化,q增加,切屑形状变小,则加工精度得到提高。
根据这一分析,为保证高效率、高精度,则高速磨削速度应选在第Ⅰ象限内,特别是沿着第Ⅰ象限的等速度比线选择,即速度比一定,vs、,加工质量一定,加工精度不会恶化,加工效率又得到提高,这是使用高效磨削的原则。
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