磨削加工的过去与未来www.tool-tool.com - Le blog de willy

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一近2000年来机械制造精度,随着产品性能的不断提高而发展。

1770 年制造{dy}台蒸气机汽缸用的镗床,所能达到的制造精度仅为1mm,以后陆续出现了汽油发动机,柴油发动机,高速齿轮,轴承,第二次大战后,喷汽发动机、导 弹、卫星相继发展,零件制造精度迅速提高,如圆度仪上的标准球,其加工精度为 0.01μm机床,加工表面粗糙度也不断降低,如生产型高精度外圆磨床相继出现,加工精度,可达0.1μm,工件表面粗糙度达Ra0.012μm,金属材 料的发展与产品发展也密切相关,最初使用材料主要是低碳钢和铸铁,然而近代制造的燃汽轮机,就必须有耐热,耐磨,腐蚀全新材料,于是出现了耐热,耐磨,耐 腐蚀及合金钢复合材料,陶瓷,在发展航天飞机,人造卫星时,又出现了钛和钛合金材料、其它高强度钢等材料。极限抗拉强度几乎提高了十几倍。

所以适应新材料各类零件的磨削加工。磨床和砂轮的品种,性能也有了进一步的发展。在基本型式的基础上出了10个系列,精密高精度型,半自动型,斜砂轮型,数控型,宽砂轮型,多片砂轮型,高速型,多砂轮架型,强力磨削型等。

二现代机械加工发展及各种新型材料的出现

随着现代机械加工不断发展及各种新型材料的不断出现,对其加工精度表面粗度要求越来越高,其相应的各种磨削方法不断出现来满足现代工业的不断发展

这些年来,磨削技术正朝着这个方向发展,研制和使用新型的,超硬的磨料磨具开发和推广,超精密磨削,高效的磨削工艺和研制,应用在高精度、高刚度的磨床和磨削加工中。

新型和超硬磨料磨具有:

1.陶瓷刚玉磨料

陶瓷刚玉磨料经过化学陶瓷化处理,SG经过晶体瓷胶仪后破碎成颗粒,{zh1}烧结成磨料,陶瓷刚玉砂轮韧性比普通刚玉砂轮好,其自锐性锋利性形状保持及寿命高2—2.5倍,它目前制造成本高,它通常多与白刚玉式棕砂轮混合体,在发达国家这种混合砂轮普遍使用。

2.人造金刚石

人造金刚石砂轮,由磨料层、过渡层和基体三部份组成,人造金刚石砂轮用于磨削超高硬度的脆性材料,硬度合金,花岗岩,宝石,光学玻璃,和陶瓷等。

3.立方氮化硼砂轮

立方氮化硼砂轮的立方氮化硼颗粒粘在普通砂轮表面只有很薄一层,其磨粒韧性、硬度、耐用度是刚玉类砂轮的100倍,适用于高速或超高速及难加工材料,高速纲,耐热钢等。它不能用普通切削液,需特殊的切削液。

三高精磨,小粗糙磨和高速磨削

高精磨小粗糙磨及精密磨削,R0.05-0.1μm

超精密磨削R0.012—0.025μM

镜面磨削Ra0.012μm以下,它对磨床精度运动平稳性,环境条件,砂轮选择运用和修整,切削液选择及浇注处理要求较高

高速磨削

1.强力磨削

强 力度磨削一般指以大的磨削深度,进行磨削加工如缓进行磨削,磨削深度可达1—30mm为普通磨削100—1000倍,工件进给缓慢5—300mm/分钟, 一次或数次行程中将工件加工至尺寸,工作效率高能获得较高的加工精度,适合于韧材料(如镍基合金和淬火硬材料)并特别适合于,成型面和沟槽,难加工材料的 磨削加工,并可以从铸、锻毛坯,直接磨削加工出符合要求的零件。

2.高速磨削

大于45m/s以上磨削加工,高速磨削可获得明显的技术和经济效益,50-60m/s,生产效率,可提高30-{bfb},砂轮耐用度,提高0.7-1,工件表面粗糙度降低50%,当前高速磨削线速度达250m/s,并成功进行了500m/s,超高速削试验。

3.砂带磨削

砂带磨削是以高速运动的,砂带作为磨具并辅之接触轮,张紧轮,驱动轮等旧式的磨头组件对工件进行加工的一种磨削方法。

砂带由基体,结合剂和磨粒组成,常用牛皮纸布,尼龙纤维和纸布组合体,砂带上仅有一层经过精选的粒度均匀的磨粒,通过静电植砂,确定磨粒之间的位置,结合剂常用树脂,切削刃具有良好的等高性,材料切除率高,磨砂表面质量好。

砂带磨削发展非常快,工业发达国家砂带磨削已是磨削加工量的一半左右,与砂轮磨削比,砂带磨削具有以下特点。

磨削效率高

切除率高,功率利用率高达700mm3/s,比常规车,铣生产率高,是普通切削10倍,普通磨削5倍。

加工质量好

加工质量好,尽寸精度3μm,表面粗糙度1μm,砂带磨削已跨入了精磨,系超精密磨削加行列,尺寸精度可达0.1μm,Ra值可达0.01μm,即到镜面效果。

磨削热、小工件冷硬度与残余应力为砂轮磨削的十分之一,即使干磨也不易xx工件而且无微裂纹或金相组织的改变具有冷态磨削的美称。

工艺灵活性大适应强,如平面,内外圆和异形曲面等加工。

材料,加工尺寸适应范围广,可加工金属,还可以加工皮革,木材,橡胶,塑料,对不锈钢,钛合金,镍合金,难加工材料更显示出其独特的优势。当前砂轮磨削{zd0}宽度为1米,而宽达4.9m砂带磨床已投入使用。

综合成本低,结构简单,投资少操作简单,生产辅助时间少,对工人技术要求不高,工作安全可靠。

它有占地空间大,噪声大,不能加工小直径深孔,盲孔,柱坑孔,阶梯外园和齿轮等砂带消耗量大。

四超精度,高刚度磨床和磨削加工中心

超精度高刚度磨床

精密加工心须由高精度高刚度的机床保证,精密磨床应采用油轴承,空气轴承,磁轴承,静动压轴承,及静动压导轨,直线导轨,静动压丝杠,进给机构高建化高精密化机床结构,采用稳定性好,抗拉性好,等花岗岩,人造花岗岩,陶瓷,微晶玻璃代替铁系材料,增加了机床的刚度等。

磨削加工中心

磨 削加工中心具备自动交换,自动选择及自动修正磨削工具的机能,一次装卡即能完成磨削加工,实现了磨削加工的复合化与集约化,甚至可实现无人化连续自动生 产,节约成本,节约工装费用,对机床高的刚度,热变形等,进一步提高加工精度,磨削加工,中心是当今磨削技术进步的主要标志,也是磨削加工技术的发展方 向。

 

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