超高速磨削的方法与类别
超高速磨削加工方法主要包括超高速精密磨削、高效深磨、快速点磨削与随动磨削等1.超高速精密磨削
超高速精密磨削是使用砂轮线速度为150—200m／s的cbn砂轮，配以高性能计算机数控(cnc)系统和高精度微进给机构，并通过精密修整微细磨料磨具，采用亚微米级磨削深度和洁净加工环境获得高效率与亚微米级以下的尺寸精度的加工方法。超高速精密磨削既能够保证高的加工精度，又可获得高的加工效率。
2.高效深切磨削
高效深切磨削即高效深磨(high efficiency deep grinding，hedg)技术是近几年发展起的一种集砂轮高速度(100。250m／s)、高进给速度(o．5～10m／rain)和大磨削深度(o·1~30mm)为一体的高效率磨削技术。高效深磨概念是由德国bremen大学werner教授于1980年创立的，目前欧洲企业在高效深磨技术应用方面居地位。高效深磨可直观地看成是缓进给磨削和超高速磨削的结合，与普通磨削不同的是高效深磨可以通过一个磨削行程，完成过去由车、铣、磨等多个工序组成的粗精加工过程，获得远高于普通平面磨床磨削加工的金属磨除率(磨除率比普通磨削高100~1000倍)，表面质量也可达到普通磨削水平。由于它使用比缓进给磨削快得多的进给速度，生产率大幅度提高。后来又进一步在cbn砂轮基础上开发出200。300∥s的超高速深磨磨床。采用陶瓷结合剂砂轮以120m／s的速度磨削，比磨除率可达500～1000mm3／(mm．s)，比车削和铣削高5倍以上。英国用盘形cbn砂轮对低合金钢5lcrv4进行了146ln／s的高效深磨试验研究，金属比磨除率超过400ram3／(mm。s)。德国guehring automation公司的fd613超高速平面磨床，以150m／s及cbn砂轮磨削宽1－10mm、深30ram的转子槽时工作台进给速度达3000mm／min，在125m／s沟槽磨床上，磨削深20ram的钻头沟槽可一完成，金属比磨除率达500400mm3／(mm·s)。高效成形磨削作为高效深磨的一种也得到广泛应用，并可借助cnc系统和cbn成形砂轮完成更复杂型面的加工，表面质量可与普通磨削媲美。此项技术已成功地用于丝杠、螺杆、齿轮、转子槽、工具沟槽等的以磨代铣加工。
3.快速点磨削
快速点磨削(quick point grinding)是由德国junker公司于1994年开发的新型超高速磨削技术。它集成了超高速磨削、cbn超硬磨料及cnc柔性加工三大*技术，具有优良的互性能，是超高速磨削技术在高效率、高柔性和大批量生产高质量稳定性方面的又一新发展，是利用钎焊cbn薄砂轮(宽度仅有几毫米)和超高砂轮线速度(120～180m／s，高的可达200～250m／s)来实现的。加工时使砂轮轴线与工件轴线在水平方向上形成一定倾斜角，以使砂轮与工件之间的接触理论上变成点接触。使用薄砂轮与工件形成小面积点接触，综合利用连续轨迹数控技术，以超高速度磨削，可以合并车、磨工序，这样可大大减小磨削接触区面积。而*的磨削速度既可使磨屑变薄、磨粒负荷减轻，又可使热来不及传人工件和砂轮而被磨屑带走，从而提高工件加工精度和表面质量。
快速点磨削工艺的工作原理：在磨削工件外圆时，砂轮与工件是以点接触进行磨削。砂轮对工件的磨削加工类似于一个微小的刀尖对工件的车削加工，磨削力和磨削热都非常小，并且砂轮总是保持同进给状态。砂轮的进给和磨削速度在磨削轴颈时可通过编制程序使其保挣不变。而传统的磨削方法，砂轮与工件是线接触磨削，砂轮与工件的接触时间长，磨削力和磨削热都非常大，并且不能做到砂轮的进给和磨削速度在磨削轴颈时保持不变。
我国一汽一大众汽车有限公司应用该技术磨削发动机凸轮轴，砂轮转速为4300r／min，砂轮修整一次可磨削3000件。
1)数控控制砂轮在垂直方向偏角为±0．5。，水平方向在0。～30。范围内变化，以减小磨削接触面积和砂轮干涉。砂轮动平衡可在机自动完成，径向圆跳动精度在0．002mm内。
2)采用厚度为4-6ram的薄砂轮，′三点定位安装系统′快速安装，重复定位精度高，并可解决离心力造成的胀孔问题。
3)工件也作高速相对旋转，砂轮和工件速度叠加后可达200～250m／s。
4)在磨削外圆时由砂轮侧边完成材料去除，周边仅起光磨作用。砂轮圆周磨损极慢，使用寿命长(最长可达1年)，磨削比可达16000～60000，这时砂轮每次修整可加工200000个零件，生产率比普通磨削提高6倍。
5)装有两坐标数控金刚石滚轮修整器，在砂轮宽度方向磨损达10％以上时自动精确修整，避免过早修整以控制成本。
6)磨削接触面积小，磨削力低，磨削热少；同时，砂轮薄，冷却效果好。因此，磨削温度大为降低，甚至可以实现′零态′加工，提高了加工精度和表面质量。
7)由于磨削力极小，靠摩擦力即能方便地夹紧工件，被称为′磨削′。
8)采用cnc一次安装后可完成外圆、锥面、曲面、台肩等所有外形加工，并可使车、磨工序合并，进一步提高效率。用快速点磨削方法磨削主轴，一次装夹可完成4个部位的磨削，与传统工艺相比，磨床台数由11台降低为7台，投资降低了20%，运行成本降低了77%。
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2.高效深切磨削
高效深切磨削即高效深磨(high efficiency deep grinding，hedg)技术是近几年发展起的一种集砂轮高速度(100。250m／s)、高进给速度(o．5～10m／rain)和大磨削深度(o·1~30mm)为一体的高效率磨削技术。高效深磨概念是由德国bremen大学werner教授于1980年创立的，目前欧洲企业在高效深磨技术应用方面居地位。高效深磨可直观地看成是缓进给磨削和超高速磨削的结合，与普通磨削不同的是高效深磨可以通过一个磨削行程，完成过去由车、铣、磨等多个工序组成的粗精加工过程，获得远高于普通平面磨床磨削加工的金属磨除率(磨除率比普通磨削高100~1000倍)，表面质量也可达到普通磨削水平。由于它使用比缓进给磨削快得多的进给速度，生产率大幅度提高。后来又进一步在cbn砂轮基础上开发出200。300∥s的超高速深磨磨床。采用陶瓷结合剂砂轮以120m／s的速度磨削，比磨除率可达500～1000mm3／(mm．s)，比车削和铣削高5倍以上。英国用盘形cbn砂轮对低合金钢5lcrv4进行了146ln／s的高效深磨试验研究，金属比磨除率超过400ram3／(mm。s)。德国guehring automation公司的fd613超高速平面磨床，以150m／s及cbn砂轮磨削宽1－10mm、深30ram的转子槽时工作台进给速度达3000mm／min，在125m／s沟槽磨床上，磨削深20ram的钻头沟槽可一完成，金属比磨除率达500400mm3／(mm·s)。高效成形磨削作为高效深磨的一种也得到广泛应用，并可借助cnc系统和cbn成形砂轮完成更复杂型面的加工，表面质量可与普通磨削媲美。此项技术已成功地用于丝杠、螺杆、齿轮、转子槽、工具沟槽等的以磨代铣加工。
3.快速点磨削
快速点磨削(quick point grinding)是由德国junker公司于1994年开发的新型超高速磨削技术。它集成了超高速磨削、cbn超硬磨料及cnc柔性加工三大*技术，具有优良的互性能，是超高速磨削技术在高效率、高柔性和大批量生产高质量稳定性方面的又一新发展，是利用钎焊cbn薄砂轮(宽度仅有几毫米)和超高砂轮线速度(120～180m／s，高的可达200～250m／s)来实现的。加工时使砂轮轴线与工件轴线在水平方向上形成一定倾斜角，以使砂轮与工件之间的接触理论上变成点接触。使用薄砂轮与工件形成小面积点接触，综合利用连续轨迹数控技术，以超高速度磨削，可以合并车、磨工序，这样可大大减小磨削接触区面积。而*的磨削速度既可使磨屑变薄、磨粒负荷减轻，又可使热来不及传人工件和砂轮而被磨屑带走，从而提高工件加工精度和表面质量。
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1)数控控制砂轮在垂直方向偏角为±0．5。，水平方向在0。～30。范围内变化，以减小磨削接触面积和砂轮干涉。砂轮动平衡可在机自动完成，径向圆跳动精度在0．002mm内。
2)采用厚度为4-6ram的薄砂轮，′三点定位安装系统′快速安装，重复定位精度高，并可解决离心力造成的胀孔问题。
3)工件也作高速相对旋转，砂轮和工件速度叠加后可达200～250m／s。
4)在磨削外圆时由砂轮侧边完成材料去除，周边仅起光磨作用。砂轮圆周磨损极慢，使用寿命长(最长可达1年)，磨削比可达16000～60000，这时砂轮每次修整可加工200000个零件，生产率比普通磨削提高6倍。
5)装有两坐标数控金刚石滚轮修整器，在砂轮宽度方向磨损达10％以上时自动精确修整，避免过早修整以控制成本。
6)磨削接触面积小，磨削力低，磨削热少；同时，砂轮薄，冷却效果好。因此，磨削温度大为降低，甚至可以实现′零态′加工，提高了加工精度和表面质量。
7)由于磨削力极小，靠摩擦力即能方便地夹紧工件，被称为′磨削′。
8)采用cnc一次安装后可完成外圆、锥面、曲面、台肩等所有外形加工，并可使车、磨工序合并，进一步提高效率。用快速点磨削方法磨削主轴，一次装夹可完成4个部位的磨削，与传统工艺相比，磨床台数由11台降低为7台，投资降低了20%，运行成本降低了77%。
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