超高速磨削

摘要： 普通磨削加工砂轮的线速度在45m/s以上,由于较好的磨削效果得到了广泛的应用.作为一种砂轮线速度超过150m/s的磨削技术,超高速磨削技术虽然绝大多数的加工操作中都不采用,只有少量的工件使用该技术,但是由于其独特的性能,其已经受到了广泛的重视.西方发达国家在超高速磨削技术方面已经走在了我们的前面,将超高速磨削技术应用到实际的工作中,我国在该领域处于初级阶段,只有通过我们不断地努力学习和研究,才能够加速超高速磨削技术在实际中的应用.

摘要： Grinding fluids with different extreme pressure additives (sulfur,chlorine,phosphorus) were prepared.The effect of the extreme pressure additives on the GCr15 bearing steel surface roughness was analyzed through ultra high speed grinding test and using the surface roughness instrument and microscope,and the action mechanism of the extreme pressure additive in the grinding process was discussed.The results show that among the sulfur,chlorine,phosphorus extreme pressure additives,the grinding fluid containing sulfured fat oil and the grinding fluid containing chlorinated paraffin can obviously improve the grinding surface quality of GCr15 bearing steel,while the improvement of the grinding fluid containing phosphoric acid is not obvious.The grinding fluid containing sulfured fat oil posses the best lubricating effect,because the complex compound containing FeS or Fe2S3 which has good friction reducing and anti-wear properties is formed by the chemical reaction of the active sulfur decomposed from the sulfured fat oil during the grinding process with the grinding metal surface.%配制含不同极压添加剂(硫系、氯系、磷系)的磨削液,通过超高速磨削试验,运用表面粗糙度仪及超景深显微镜等仪器分析不同极压添加剂对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响,并探讨极压添加剂在磨削加工的作用机制.结果表明:研究的含硫系、氯系和磷系磨削液中,含硫化脂肪油的磨削液和含氯化石蜡的磨削液对改善GCr15轴承钢磨削表面质量有明显的效果;含硫化脂肪油的磨削液的润滑性能最好,这是因为在磨削过程中,硫化脂肪油分解出活性硫并与金属磨削表面发生摩擦化学反应,生成有利于减摩抗磨的FeS或Fe2S3等络合物.

摘要： 为研究单颗CBN磨粒高速/超高速磨削的微观机理,以随机形状CBN磨粒为模型,采用Lagrange/Euler流固耦合方法,仿真分析不同工艺参数下的CBN磨粒磨削SHK-9高速钢的过程.结果表明:CBN磨粒(124~150 μm)在切削深度ap 20 μm、30 μm,切削速度120 m/s时,切向磨削力达到最大,但在ap 40 μm切削深度下反而最小.随着CBN磨料粒度尺寸变小,磨削力下降明显,磨粒可以在工件表面形成更为窄密的耕犁沟痕,配合适当的磨削深度有助于提高表面磨削质量.%In order to investigate the micromechanism of high/ultrahigh speed grinding process with single CBN grain, the mechanism of CBN abrasive grinding high-speed steel SHK-9 under different process parameters was studied by using Lagrangian/Euler fluid-solid coupling method with random shaped CBN abrasive as the analysis model.Result shows that the tangential grinding force of CBN abrasive grains sized 124 to 150 μm is maximized at cutting depth of 20 μm or 30 μm, cutting speed of 120 m/s, but it is minimized at cutting depth of 40 μm.With reduced grain size of CBN abrasive, the grinding force decreases obviously, while abrasive grains can form narrower scratches on the surface of the workpiece.Therefore, the appropriate grinding depth combined with proper grain size can improve the grinding surface quality.

摘要： Based on the theoretical model of grinding heat distribution rate in the past, A new method for calculating the rate of grinding heat distribution is presented. Ultra high speed grinding experiments of GCr15 bearing steel with super high speed grinding machine are carried out. The grinding force and the surface grinding temperature data of the workpiece are obtained. And analyzed the data , discussed the relationship between the grinding force, grinding temperature and grinding wheel line speed and grinding depth.Calculate the heat distribution rate R, The experimental results show that the value of R increases with the speed of the grinding wheel. Change the law is more obvious, is the first sharp rise, and then slow down, At the same grinding wheel line speed, he heat distribution rate R showed a decreasing trend with the increase of the grinding depth, but the decrease was not large.%基于过去的磨削热分布率理论模型,提出了一种计算磨削热分布率的新方法,用超高速磨床对GCr15轴承钢进行了超高速磨削实验,得到了磨削过程中的磨削力与工件表面磨削温度数据,并对数据进行分析,探讨了磨削力、磨削温度与砂轮线速度、磨削深度的关系,计算出热量分配率R,实验证明R的值随着砂轮线速度的增加,变化规律比较明显,都是先大幅上升,然后缓慢下降,在相同砂轮线速度下,热量分布率R随着磨削深度的增加呈现下降的趋势,但是降幅不大.

摘要： 主要介绍了超高速磨削技术对螺杆螺旋曲面进行精加工的优越性,通过分析复杂螺旋曲面的工艺过程,建立转子螺杆的数学模型,通过计算机仿真技术,模拟出螺杆超高速磨削的加工过程,分析超高速磨削过程中磨屑的形成规律及工件的表面成形机理,对螺杆曲面的超高速磨削精加工进行进一步的研究有一定参考价值.

摘要： 超高速加工是一个相对概念，由于不同加工方式、不同工件材料有不同高速加工范围，因而很难就超高速加工的切削速度给出一个确切的定义。概括地说，超高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实现高速运动，极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术，其切削速度通常比常规高10倍左右。

摘要： 超高速加工是一个相对概念,由于不同加工方式、不同工件材料有不同高速加工范围,因而很难就超高速加工的切削速度给出一个确切的定义.概括地说,超高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具,能可靠地实现高速运动,极大地提高材料切除率,并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术,其切削速度通常比常规高10倍左右.

摘要： 针对砂轮基体在超高速磨削状态下膨胀变形的问题,以控制砂轮基体膨胀变形和降低旋转应力为目的,对超高速磨削砂轮基体进行结构优化.在分析砂轮基体截面形状对砂轮性能影响的基础上,以直线和样条曲线为基本的构造线建立砂轮基体的参数化模型,进而实现了对砂轮基体结构的多目标遗传优化,优化后的砂轮基体在250 m/s的磨削速度下,其膨胀变形和等效应力分别降到30.827 μm和94.97MPa,与原有砂轮相比分别降低了25.67％和6.44％.

摘要： 基于一种预应力切削方法及理论,进行了GCrl5轴承钢预应力磨削实验,对磨削力进行了测量,并分析了加工后的工件表面形貌.实验结果表明:磨削力随砂轮线速度的增大而减小,随工件速度、磨削深度的增大而增大,但基本不受预应力的影响;随着预应力的增大,加工表面的残余拉应力逐渐下降,逐渐产生残余压应力,磨削烧伤程度和凹痕深度略微加深,但预应力在某一区间时,工件表面质量较好,且存在残余压应力,从而验证了超高速预应力磨削的可行性.

摘要： 为了探究超高速磨削条件下GCr15轴承钢表面粗糙度与烧伤的关系,进行了不同砂轮速度、工件速度下GCr15轴承钢超高速正交磨削试验,并测量了表面粗糙度,试验结果表明:GCr15轴承钢加工表面都出现了不同程度的烧伤,当砂轮速度为150 ～ 160m/s,工件速度为3～ 5m/rmin时烧伤最为严重.且在一定范围内,砂轮速度增大、工件速度增大都会造成粗糙度增加.通过烧伤表面三维形貌分析,揭示了烧伤会增加工件表面粗糙度的原理,并分析出了合适的磨削加工参数,为超高速磨削GCr15轴承钢时避免发生磨削表面烧伤提供了参考依据.

摘要： 通过极压添加剂在磨削加工的作用机理,配制含不同极压添加剂(硫系、氯系、磷系)的磨削液,进行超高速磨削试验,运用表面粗糙度仪及超景深显微镜等仪器分析极压添加剂的变化对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响,在不同转速下和不同磨削深度下,含硫化脂肪油的磨削液能减少Ra的值分别为0.02～0.029和0.016～0.031,含氯化石蜡的磨削液能减少Ra的值分别为0.019～0.028和0.015～0.027,含磷酸锌的磨削液能减少Ra的值分别为0.004～0.007和0.005～0.021.结果表明含硫系的极压添加剂润滑效果最好,从而为磨削液的最优配制提供理论及应用基础.

摘要： 本文围绕超高速磨削气流场分布和影响因素进行了系统的理论分析和实验研究,采用了粒子速度成象(PIV)的方法,进行了多变条件的大量实验和数据采集,提出实验数据和图象使用FlowMap、Tecplot、Matlab软件系统进行处理的方法.对其实验结果进行分析,得到多种因素对于超高速磨削气流场影响的一般规律,以期为实现超高速磨削液有效供给提供研究基础.

摘要： 基于超高速磨削工艺实验，分析了在超高速磨削工艺实验过程中砂轮周围气障对磨削过程的影响。以45[＃]、40Cr为研究对象，通过改变砂轮线速度、切削深度、工件速度等工艺参数，分析了这些工艺参数对磨削力的影响，揭示了在超高速磨削中，磨削力随磨削工艺参数的改变而变化的规律和机理。

摘要： 阐述了超高速磨削的磨削机理,介绍了磨削中的尺寸效应和比磨削能.对超高速磨削条件下比磨削能的影响因素进行了分析,得出在超高速磨削下,比磨削能与未变形的磨屑厚度的关系.同时,比磨削能随工作台速度、磨削速度、实际磨削深度以及材料的去除率的增加而降低,而良好润滑的磨削液可使比磨削能保持在低水平,在同样的磨削参数条件下,工件的材料对比磨削能也有一定的影响.采用超高速磨削,对改善磨粒的切削状态,降低比磨削能是非常有利的.

摘要： 超高速磨削技术已经是现代磨削技术发展的热点。实现超高速磨削加工，必须要有线速度高的砂轮，基于陶瓷cBN砂轮的优点多，陶瓷cBN砂轮广泛应用在高速磨削加工，文章就实现超高速陶瓷cBN砂轮的关键技术进行了简单介绍。

摘要： 根据工作磨粒的切削模型，利用磨擦学、传热学、金属力学等方面的相关研究成果，对超高速下的磨屑生成机理进行了探讨，并通过试验予以证实，从而为超高速磨削工艺技术的开发及应用提供了理论基础。

摘要： 一种可实现精密垂向进给的高速及超高速平面磨削方法，其特点是砂轮架固定于磨床床身上，只完成砂轮的旋转运动，工件的纵向、横向进给运动均由工作台完成，垂向进给由安装在工作台上的小斜度斜楔完成。根据上述方法所设计的设备特征在于砂轮架内设有与电机直接相接的砂轮架主轴，主轴一端装有装有砂轮，其轴心线与工作台横向进给方向平行，与纵向和垂向进给方向垂直；在工作台设有两块小斜楔块，其中一斜楔块固定在工作台上，另一可搁置工件的活动斜楔块与其相对设置且互相贴合，通过其纵向较大的位移转换为工件垂向的微位移。本发明不仅可实现高速及超高速平面磨削，而且还可实现工件表面的微量进给加工，进一步提高加工精度。

摘要： 本发明公开了一种涉及磨削领域的超高速点磨削砂轮及其磨削方法，本发明的超高速点磨削砂轮，在砂轮粗磨区设置倾角θ，使得砂轮和工件的接触形式发生变化，可节约砂轮整体成本，并且由于磨削液更容易进入磨削面使得砂轮的磨损减小，减少了修整费用和难度；且倾角θ的存在使切屑更容易排出磨削区，该砂轮在磨削时在垂直方向上砂轮轴线与工件轴线平行，水平方向的砂轮轴线与工件轴线的变量角α∈(-0.5°，+0.5°)，可以使得砂轮磨削时的成屑有一定角度，从而减少了磨屑堆积现象。

摘要： 一种高速及超高速平面磨削与外圆磨削方法，其特征在于主轴上装有砂轮的砂轮架固定在床身上可旋转90°的转换座上，砂轮绕砂轮架主轴轴心作高速旋转运动，置放工件的工作台作纵向、横向和垂向进给运动。其设备包括床身、纵向工作台和砂轮架，砂轮架内装有与电机相接之砂轮架主轴，该主轴上装有砂轮，其特征在于砂轮架与可使其作90°旋转之转换座相连，固定在磨床床身上；纵向工作台下设置一横向工作台，其上设有与纵向工作台下滑槽相配合的导轨，横向工作台下设垂向工作台，其上设有与横向工作台下滑槽相配合的导轨，侧面与床身上之导轨相配合。本发明既可实现工件的高速和超高速磨削加工，又可在一台设备上同时实现平面磨削及外圆磨削两种磨削方式。

摘要： 一种适用于高速超高速磨削的封闭式Y型喷嘴，有喷嘴本体4，其上设有一个端口与水平面成10°-20°角的斜槽形主喷射口7和一个端口向上的辅喷射口8，所述主喷射口7的端口上设有带相应开口9的柔性遮片3且其上装有带相应开口10的压条2，所述主喷射口7底部铰接有一个活动挡板6。本发明喷嘴完全阻挡了磨削区附近的高速气流，使得磨削液在高速超高速磨削时顺利注入；且可采用较低的供液压力，从而减轻了工件的变形及砂轮的振动等，改善了磨削表面质量；还可有效地清洗砂轮上的粘附物、脱落的磨粒，解决了砂轮的堵塞问题，提高了砂轮的耐用度。

摘要： 一种高速及超高速平面磨削与外圆磨削方法，其特征在于主轴上装有砂轮的砂轮架固定在床身上可旋转90°的转换座上，砂轮绕砂轮架主轴轴心作高速旋转运动，置放工件的工作台作纵向、横向和垂向进给运动。其设备包括主轴上装有砂轮的砂轮架、纵向工作台和床身等，其特征在于所述砂轮架与可使其作90°旋转之转换座相连，固定在磨床床身上；所述纵向工作台下设置一横向工作台，其上设有与纵向工作台下滑槽相配合的导轨，横向工作台下设垂向工作台，其上设有与横向工作台下滑槽相配合的导轨，侧面与床身上之导轨相配合。本发明既可实现工件的高速和超高速磨削加工，又可在一台设备上同时实现平面磨削及外圆磨削两种磨削方式。

摘要： 本发明涉及CFRP砂轮技术领域，且公开了一种高速超高速磨削用CFRP砂轮，包括转轴，所述转轴的外侧活动安装有套管，所述转轴的外周壁固定连接有位于套管右侧的挡环，所述套管的外侧活动安装有转动仓，所述转动仓的内周壁固定连接有螺纹环，所述套管的外周壁开设有右侧螺纹槽，所述转动仓的内周壁固定连接有位于螺纹环右侧的挤压环，所述套管的外周壁固定连接有数量为三个的金属仓。该高速超高速磨削用CFRP砂轮，通过设置有环形槽与固定环外周壁右侧的斜面相适配，利用锥形自同心特点保证了砂轮与转轴的同轴度，并且增加了粘接面积，进而提高了砂轮粘接强度，进一步的使砂轮安装后的定位精度和安全性更高。

摘要： 一种可实现高速和超速平面磨削的方法，其特征在于主轴上装有砂轮的砂轮架固定在磨床床身上，砂轮绕砂轮架主轴轴心线作高速旋转，可置放工件的工作台作纵向、横向和垂直进给运动。其设备包括床身、纵向工作台和砂轮架，砂轮架内装有与电机相接之砂轮架主轴，该主轴上装有砂轮，其特征在于砂轮固定设置在磨床床身上，砂轮架主轴轴心线与纵向工作台纵向及垂向垂直，与横向平行；纵向工作台下设一横向工作台，其上设有与纵向工作台下滑槽相配合的导轨，横向工作台下设垂向工作台，其上设有与横向工作台下滑槽相配合的导轨，侧面与床身上之导轨相配合。本发明通过对目前现有磨削加工方法及设备改进，可适应平面磨削的高速和超高速磨削加工的需要。

摘要： 一种适用于高速超高速磨削的封闭式Y型喷嘴，有喷嘴本体4，其上设有一个端口与水平面成10°－20°角的斜槽形主喷射口7和一个端口向上的辅喷射口8，所述主喷射口7的端口上设有带相应开口9的柔性遮片3且其上装有带相应开口10的压条2，所述主喷射口7底部铰接有一个活动挡板6。本发明喷嘴完全阻挡了磨削区附近的高速气流，使得磨削液在高速超高速磨削时顺利注入；且可采用较低的供液压力，从而减轻了工件的变形及砂轮的振动等，改善了磨削表面质量；还可有效地清洗砂轮上的粘附物、脱落的磨粒，解决了砂轮的堵塞问题，提高了砂轮的耐用度。

摘要： 一种高速及超高速平面磨削与外圆磨削设备，包括装有砂轮的砂轮架、纵向工作台和床身等，其特征在于砂轮架与可使其作90°旋转之转换座相连，固定在床身上；纵向工作台下设置一横向工作台，其上设有与纵向工作台下滑槽相配合的导轨，横向工作台下设垂向工作台，其上设有与横向工作台下滑槽相配合的导轨，侧面与床身上之导轨相配合。为保证加工精度，工作台板的进给运动采用交流伺服电机驱动，并采用高精度滚珠丝杆，导轨为具有预紧载荷的直线滚动导轨。本实用新型既可实现工件的高速和超高速磨削加工，又可在一台设备上同时实现平面磨削及外圆磨削，对开发我国高速和超高速平面及外圆两用磨床，推进我国高速和超高速磨床的产业化具有重要价值。

摘要： 一种适用于高速超高速磨削的封闭式Y型喷嘴，有喷嘴本体4，其上设有一个端口与水平面成10°－20°角的斜槽形主喷射口7和一个端口向上的辅喷射口8，所述主喷射口7的端口上设有带相应开口9的柔性遮片3且其上装有带相应开口10的压条2，所述主喷射口7底部铰接有一个活动挡板6。本实用新型喷嘴完全阻挡了磨削区附近的高速气流，使得磨削液在高速超高速磨削时顺利注入；且可采用较低的供液压力，从而减轻了工件的变形及砂轮的振动等，改善了磨削表面质量；还可有效地清洗砂轮上的粘附物、脱落的磨粒，解决了砂轮的堵塞问题，提高了砂轮的耐用度。