磨削范文10篇

磨削范文篇1

摘要：高速及强力磨削是在现代机械制造中发展起来的一项先进加工工艺。在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。

关键词:高速磨削；强力磨削；磨削效率

高效率是国内外机械加工的主要发展方向之一。提高效率的重要方法，是提高切削，磨削速度及增大进给量。目前高速磨削已广泛应用于生产，普遍认为50~80m/s的高速磨削是经济可行的。最高磨削速度已达到120m/s，试验室的速度已达到210~250m/s。现在有的工件的实际磨削速度可以提高到300m/s。目前正朝着高速度磨削、强力磨削，高速强力磨削力一向发展。

1高速磨削

高速磨削是指砂轮线速度在45米/秒以上的磨削力一法。高速磨削是提高磨削效率的重要途经之一。

1.1高速磨削的特点

它与普通磨削相比，可以提高生效率1~3倍;由于磨削速度的提高，工件表面在磨粒犁耕后所形成的隆起高度减小，因而使磨削的表面粗糙度减小;砂轮的寿命提高1倍左右;磨削力下降40%左右，加工的精度相应也提高。

1.2高速磨削必须采取的措施

使用高速砂轮;使用高速磨床;采用自动上料、自动检测装置以减小辅助时间。

1.3高速磨削的发展与应用

近年来，国内外高速磨床品种已有外圆磨床、曲轴磨床、凸轮磨床，轴承磨床、平面磨床，内圆磨床等。工业发达的国家在推广采用45~60m/s的高速磨削，80~150m/s的高速磨削已在一些国家开始应用。我国已生产磨削速度为50~80m/s的外圆磨床、凹轮磨床和轴承磨床等。

目前国外高速磨削采用较多的是轴承行业磨削轴承环内外沟，在发动机行业高速磨削也得到广泛应用，如，美国AIM公司磨削V8发动机曲轴连杆颈用高速磨削，英国的Newall公司高速磨削锻钢4拐汽车曲轴。不少国家磨削曲轴还采用多砂轮高速磨削(用三、四个，甚至七、八个砂轮同时磨)，大大提高了磨削效率。

高速磨削对于多数牌号的钢材是适用的，但对磨削时易产生裂纹的材料，如钦合金，耐热合金则不适用。对于某些材料，如，不锈钢，当砂轮线速度高于45m/s时，磨削效率反而下降。

由于高速磨削对机床、砂轮、冷却和安全技术力一面都有特殊要求，这将增加机床成本。因此，目前高速磨削还只是在少数工件上使用。

2强力磨削

强力磨削是指大进给量或大磨削深度，以提高金属去除率的力一法。

2.1主要特点

它可以代替一部分车削、铣削和刨削等;强力磨削应用适当时，可以直接从毛坯磨成成品，粗精加工一次完成;加工效率可提高4~5倍;可以减少加工设备，节省由于不同加工工序所需要的装卸调整等辅助时间;它不受工件表面条件(如锈、硬点、断续表面等)以及材料硬度，韧性的限制;加工精度和表面粗糙度小。

2.2强力磨削的应用

目前国内外强力磨削已应用到平面磨、外圆磨等磨床上。强力磨削采用较多的是主轴圆台平面磨床。切入式外用圆磨床及端面外圆磨床。磨床功率73.5~110.3kW；主轴平面磨床最大功率为220.5kW，可能出现730kW的机床，生产率达到500~600cm/min,每小进金属切除率（270~320）kg，一次切深最大可达37mm。

强力磨削在兵器工业中也得到了广泛的应用。美国的M60A1中型坦克车体两侧安装12个扭力轴的倾斜基面是与车体底部浇涛在一起的，用一般切削力一法难以加工，采用强力磨削解决了加工困难，是用两合Merairg强力磨床同时在两侧加工，去除余量为6.35mm，每台磨床功率为110.25kW，采用直径为762mm，厚度为203mm的多级砂轮。

美国华特弗里特兵工厂加工105mm坦克加农炮的炮门握柄采用强力磨削，毛坯是4340炮钢(即40GNiMoA)，硬度HKC42，以前采用普通车削、切檀和磨削加工，需要分五次加工，时间为75min，现在用强力磨削一次加工完成，时间只需7~l0min；175mm野战炮的紧塞轴用力磨削加工，毛坯为4340钢锻体，一般加工力一法需车直径、车檀和倒角，时间为3小时巧分钟，改用强力磨削只需40min，磨削时所采用的砂轮线速度为38m/s.

3高速强力磨削

这是具有上述两种磨削特点的方法

3.1高速强力磨削的应用

可用于磨削外圆及平面，主要是用切入式磨削法磨削圆柱形零件外圆型面、沟槽、多直径台阶。可将一般车削及磨削工序合并为一道工序。工件的余量一般在1.3~2.5mm，表面粗糙度Ra为超过6.3微分，精度不超过±0.076mm。目前高速强力磨削已在生产中得到一些应用。例如:磨削汽车齿轮轴、转向节、万向节及耐热合金透平叶片根部榫齿轮等。

上述高速磨削及强力磨削多在精密铸造，锻件的大批量生产或中小批类似零件生产和自动化程度较高的机床上推广使用。

3.2高速强力磨削的不是及其解决的措施

由于磨削速提高，功能增大，出现了振动加剧，热量增加等问题，常可采用下列措施来解决。

砂轮力一面主要是提高强度。①采用细粒度磨料;②采用结合性能强的结合剂，如，加硼陶瓷结合剂，硼玻璃结合剂等;③采用中心孔局部增强砂轮或改变砂轮结构，如，无中心孔砂轮和砂瓦组合砂轮。立力一氮化硼砂轮已有应用。砂轮修整多采用金刚石滚轮。

机床力一面主要是加强刚性。采用静压轴承、静压导轨、改进主轴和床身刚性，采用砂轮平衡和自动平衡装置。

冷却力一面。为了粉碎气流采用特殊冷却喷咀，使气流产生偏析;采用高压冷却，增加冷却液流量和容量。研究新成份油剂冷却或在水剂中加入添加剂以提高冷却效果。

3.3安全防护力一面普遍是加厚砂轮罩壳厚度，采用半封闭或全封闭罩壳，罩壳内填充塑料，橡胶衬垫，采用自动关闭砂轮罩壳等。

磨削范文篇2

关键词：钢轨磨削；机械臂；全寿命养护

钢轨打磨机械是用于对钢轨打磨作业，以实现钢轨保养、维护等的机械设备。传统钢轨打磨机械主要由机架、传动系统、砂轮以及行走装置等部件组成，能够较好地实现对钢轨顶面、侧面等的打磨。但是，现有的钢轨打磨机械普遍存在体积、重量大，运输以及操作使用不便等诸多缺陷，致使对钢轨轨头端面倒棱磨削加工时，现场仍采用人工手握打磨机作业，打磨量依靠工人经验控制，因钢轨端面棱边呈弧状形，从而造成整个加工面尺寸误差过大，磨削精度较低，对后道工序加工带来不良影响，并且全过程劳动强度极大。因此，如何设计一款专用钢轨端面倒棱磨削机，使其重量小，拆装方便，易于保证钢轨端面棱边加工面的尺寸精度，有效降低工人加工难度及劳动强度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

1机械结构设计

本设计钢轨磨削机械臂由底座固定于钢轨上，纵向进给机构联接在底座上，横向进给机构联接在滑块和丝母上，支臂联接在滑块与丝母上，打磨机固定在支臂上且打磨机磨具刀口与钢轨端面纵向和横向皆成45°角。这样纵向进给机构通过丝母及滑块带动横向进给机构作纵向（上下）进给运动，而横向进给机构通过滑块及丝母带动支臂作横向（前后）进给运动。从而实现打磨机同时进行纵向（上下）、横向（前后）运动，形成弧线运动轨迹，达到对钢轨端面棱边磨削加工的稳定性，保证加工面尺寸精度。

2控制系统

该机械臂由支臂、夹头、纵向进给机构和横向进给机构，以及电气控制系统组成。垂直运动和水平运动分别由步进电动机驱动来完成。控制系统设置有8个按键，用来操作机械臂的移动和切割：分别是+X向、-X向、+Y向、-Y向、快速、停止、复位、自动。由于导轨端面的外轮廓是由不同曲率半径的曲线段组成的，所以机械臂的切削过程都是在微控器中程序的控制下完成的，以此来保证切削的轨迹能够更加地符合导轨端面的实际轮廓。微控制器分别控制着X向和Y向两个步进电动机，让其同时运转，通过内部的插补算法程序，控制两个方向的电机分别以不同的速度运行，进而插补出圆弧曲线。

3试验与结果

使用本设计钢轨磨削机械臂进行现场试验，在作业地点对60钢轨实施倒棱作业。试切结果良好，如图2所示，钢轨倒棱尺寸精度高，表面粗糙度小，轮廓曲线与导轨弧面曲线重合度好。切削速度较高，自动切削有效减轻劳动强度，并有利于提高倒棱作业的标准化操作。

参考文献

[1]蔡昌胜.钢轨在线铣磨维护技术分析与研究[J].铁道建筑，2012（9）：119-121.

[2]胡传亮.钢轨铣磨车铣削精度的研究[J].科技与企业，2015（17）：220-222.

[3]刘月明.钢轨打磨技术现状和发展趋势[J].中国铁道科学，2014，35（4）：29-37.

磨削范文篇3

可用于磨削外圆及平面,主

1高速磨削

(1)高速磨削的特点:它与普通磨削相比,可以提高生效率1-3倍;由于磨削速度的提高,工件表面在磨粒犁耕后所形成的隆起高度减小,因而使磨削的表面粗糙度减小;砂轮的寿命提高1倍左右;磨削力下降40%左右,加工的精度相应也提高。

(2)高速磨削必须采取的措施:使用高速砂轮;使用高速磨床;采用自动上料、自动检测装置以减小辅助时间。

(3)高速磨削的发展与应用。

近年来,国内外高速磨床品种已有外圆磨床、曲轴磨床、凸轮磨床,轴承磨床、平面磨床,内圆磨床等。工业发达的国家在推广采用45-60m/s的高速磨削,80-150m/s的高速磨削已在一些国家开始应用。我国已生产磨削速度为50-80m/s的外圆磨床、凹轮磨床和轴承磨床等。

目前国外高速磨削采用较多的是轴承行业磨削轴承环内外沟,在发动机行业高速磨削也得到广泛应用,如,美国AIM公司磨削V8发动机曲轴连杆颈用高速磨削,英国的Newall公司高速磨削锻钢4拐汽车曲轴。不少国家磨削曲轴还采用多砂轮高速磨削(用三、四个,甚至七、八个砂轮同时磨),大大提高了磨削效率。

高速磨削对于多数牌号的钢材是适用的,但对磨削时易产生裂纹的材料,如钦合金,耐热合金则不适用。对于某些材料,如,不锈钢,当砂轮线速度高于45m/s时,磨削效率反而下降。

由于高速磨削对机床、砂轮、冷却和安全技术力一面都有特殊要求,这将增加机床成本。因此,目前高速磨削还只是在少数工件上使用。

2强力磨削

2.1主要特点

它可以代替一部分车削、铣削和刨削等;强力磨削应用适当时,可以直接从毛坯磨成成品,粗精加工一次完成;加工效率可提高4-5倍;可以减少加工设备,节省由于不同加工工序所需要的装卸调整等辅助时间;它不受工件表面条件(如锈、硬点、断续表面等)以及材料硬度,韧性的限制;加工精度和表面粗糙度小。

2.2强力磨削的应用

强力磨削采用较多的是主轴圆台平面磨床。切入式外用圆磨床及端面外圆磨床。磨床功率73.5-110.3kW;主轴平面磨床最大功率为220.5kW,可能出现730kW的机床,生产率达到500-600cm/min,每小进金属切除率(270-320)kg,一次切深最大可达37mm。

强力磨削在兵器工业中也得到了广泛的应用。美国的M60A1中型坦克车体两侧安装12个扭力轴的倾斜基面是与车体底部浇涛在一起的,用一般切削力一法难以加工,采用强力磨削解决了加工困难,是用两合Merairg强力磨床同时在两侧加工,去除余量为6.35mm,每台磨床功率为110.25kW,采用直径为762mm,厚度为203mm的多级砂轮。

美国华特弗里特兵工厂加工105mm坦克加农炮的炮门握柄采用强力磨削,毛坯是4340炮钢(即40GNiMoA),硬度HKC42,以前采用普通车削、切檀和磨削加工,需要分五次加工,时间为75min,现在用强力磨削一次加工完成,时间只需7-l0min;175mm野战炮的紧塞轴用力磨削加工,毛坯为4340钢锻体,一般加工力一法需车直径、车檀和倒角,时间为3小时巧分钟,改用强力磨削只需40min,磨削时所采用的砂轮线速度为38m/s。

3高速强力磨削

3.1高速强力磨削的应用

可用于磨削外圆及平面,主要是用切入式磨削法磨削圆柱形零件外圆型面、沟槽、多直径台阶。可将一般车削及磨削工序合并为一道工序。工件的余量一般在1.3-2.5mm,表面粗糙度Ra为超过6.3微分,精度不超过±0.076mm。目前高速强力磨削已在生产中得到一些应用。例如:磨削汽车齿轮轴、转向节、万向节及耐热合金透平叶片根部榫齿轮等。

上述高速磨削及强力磨削多在精密铸造,锻件的大批量生产或中小批类似零件生产和自动化程度较高的机床上推广使用。

3.2高速强力磨削的不是及其解决的措施

(1)砂轮力一面主要是提高强度。①采用细粒度磨料;②采用结合性能强的结合剂,如,加硼陶瓷结合剂,硼玻璃结合剂等;③采用中心孔局部增强砂轮或改变砂轮结构,如,无中心孔砂轮和砂瓦组合砂轮。立力一氮化硼砂轮已有应用。砂轮修整多采用金刚石滚轮。

(2)机床力一面主要是加强刚性。采用静压轴承、静压导轨、改进主轴和床身刚性,采用砂轮平衡和自动平衡装置。

(3)冷却力一面。为了粉碎气流采用特殊冷却喷咀,使气流产生偏析;采用高压冷却,增加冷却液流量和容量。研究新成份油剂冷却或在水剂中加入添加剂以提高冷却效果。

(4)安全防护力一面普遍是加厚砂轮罩壳厚度,采用半封闭或全封闭罩壳,罩壳内填充塑料,橡胶衬垫,采用自动关闭砂轮罩壳等。

磨削范文篇4

关键词：磨削技术；机械制造；超高速

超高速磨削技术在机械制造的过程中对于粗加工和精细加工都有着很高的适用性，是现代磨削技术中非常常用的技术。在一些发达国家超高速磨削技术也被非常广泛的应用在机械制造领域，用来加工难磨材料、高精度材料等。但现阶段我国的超高速磨削技术由于起步较晚，各项技术的发展还有很大的进步空间。因此，有必要对我国超高速磨削技术的应用和其存在的问题进行深入研究和探索，使我国的超高速磨削技术更加完善，水平进一步提升，将其更好地应用于机械制造领域。

1超高速磨削技术的发展

在20世纪之前，传统的制造业当中应用的都是较为古老的低速磨削技术，这种技术只可以应用于普通的零件加工，且工作效率较低。进入20世纪之后，随着工业革命中各项技术的不断发展，逐渐开始通过对磨削砂轮转速进行提高，而尝试应用高速磨削技术。然而这一时期的高速磨削技术存在许多问题，一方面过高的速度会使砂轮在运转过程中产生大量热度，加剧砂轮的磨损。另一方面，过高的温度也会对加工的零件带来损伤，这些问题都对超高速磨削技术的发展带来了阻碍。[1]我国接触超高速磨削技术较晚，在20世纪70年代才进行了第一次高速磨削实验。而后在2000年，湖南大学在中国数控机床展览会上，向业界展示了120m/s的轮轴磨床，标志着我国超高速磨削技术有了新突破。此后随着各项信息技术和智能手段的应用，我国的超高速磨削技术在近20年进入了飞速发展期。

2超高速磨削技术的应用优势

2.1部件精度的提高。由于超高速磨削技术中磨削区域的磨削状态在达到高转速的过程中，会由固态转化为液态，这种冲击呈现的原理可以在零件加工过程中，使接触到零件的磨削力度降低，不对精细化零件造成损伤。因此，在机械制造中对零件进行加工的过程中，通过运用超高速磨削技术，可以很好的控制磨削的力度和需要磨削的厚度，非常适合用于精细化程度很高的零件的加工，可以在很大程度上提高所制造的零件的精度。2.2部件光洁度的增加。在进行制造部件加工的过程中，超高速磨削技术不但耗时较短，能为加工过程创造一个稳定良好的作业环境。且由于超高速磨削技术在磨削过程中磨削速度非常快，在高温中的液态磨削对精密部件的表面磨损程度很小，极大的降低了表面的粗糙程度，使加工出来的精细化部件表面光洁，降低表面摩擦力。2.3砂轮耐用程度的提高。随着超高速磨削技术的不断发展，在对其的应用过程中，工程师们通过对磨削期中砂轮材质不断进行实验和挑选，对整个机器速度和性能不断提升。超高速磨削技术借助飞快磨削的性能，使砂轮的磨粒在单位时间内承担的负荷大幅减小，打破了磨削砂轮在磨削工作中的时间限制。不会再出现初期的由于转速较高而产生砂轮过热的现象，在一定程度上提高了砂轮的耐用程度。2.4加工制造效率获得提升。超高速磨削技术最突出的优点就是它的应用使传统的磨削技术在速度上有了极大的提升。随着速度的提升，磨削机器在同一时间内可操作的零件数量也就相应增多，且随着智能数控化技术的发展，超高速磨削可以进行自动化作业，一方面极大的节省了人力资源，节省了生产成本。另一方面，短时高效的磨削方式有效的缩短了工作时间，使得机械制造的效率大幅上升。

3超高速磨削机理及工艺

3.1超高速磨削砂轮技术。超高速磨削技术当中，最主要的部分就是磨削砂轮，好的磨削砂轮具有极强的耐磨性和抗裂性，砂轮本身的刚度和导热性良好，在磨削过程中平衡度和精度较高，能承受住超高的转速和作业过程中的切削力，不会在高速磨削时由于巨大的离心力造成砂轮自身碎裂。首先在超高速磨削技术当中，对砂轮材质的选择方面，要选择刚玉、金刚石、碳化硅等本身材质坚硬耐磨的材料。[2]在后期制作粘合的过程中，对刚玉碳化硅等材料的粘合，可以使用金属粘合剂、树脂等。在电镀方式上一般采用单层电镀，以此来确保砂轮的粘合强度高，且可以塑造出复杂精细的砂轮形状，做成的砂轮使用寿命也比较高。其次，在砂轮与磨削主轴连接方面，也要充分考虑连接方式，要进一步开发精度更高，高度更高，平衡性更好的连接方式，才能确保磨削砂轮在使用过程中的耐用性。砂轮磨粒的分布空间设置也是一项非常重要的技术，要确保砂轮磨粒的分布科学合理，才能在一些高效率高质量的零件磨削中保持砂轮的锋利程度。3.2超高速磨床主轴及其轴承技术。超高速磨削技术的另一个关注点是主轴单元的性能，要实现超高速的磨削技术，就要采用功耗较低、稳定性好且回转精度高的主轴，在主轴材料的选择上也要刚度足够，热稳定性能好，这样主轴的使用寿命才能更长。现阶段超高速磨削技术主轴一般为磁浮轴承，这种轴承在磨削过程中高度和所承受的负荷有限，磨削过程不能达到最佳状态。主轴的轴承部分的材料选择最好为陶瓷材质，陶瓷材质的轴承重量较轻、在作业过程中耐高温、耐腐蚀、不宜膨胀，是超高速磨削技术轴承的最佳选择。3.3磨削液及其供给技术。在对零件进行磨削的过程中，磨削砂轮和零件之间需要磨削液作为润滑介质，减少高速磨削产生大量热量带来的影响。现阶段广泛应用的磨削液有以润滑效果较好的油基为主的磨削液，和以冷却效果较好的水基为主的磨削液。首先，在应用磨削液时要采取适当的注入方法，缓解由于高速磨削过程中气流屏障阻碍磨削液有效应用而产生的薄膜沸腾的情况。对磨削液的注入方式有很多种，可以进行手工浇注，也可以进行高压喷射等方法，但在应用过程中都要确保磨削液的喷注压力够强，能有效进入到所需要的磨削区。只有这样才能达到很好的冷却与润滑效果，保护磨削砂轮，提高磨削质量。另外由于超高速的磨削作业中，对磨削液进行多次利用后，会产生大量残留，这会给机器的质量和机床系统带来不良影响。因此对磨削液的过滤系统的建设也是十分重要的，要在磨削过程中把磨削区完全封闭起来，利用离心力、静电吸附的方式及时对残留的磨削液进行清理。3.4磨削状态检测及数控技术。在超高速磨削技术的应用中，由于砂轮高速转动带来的高温和强压容易造成砂轮的破损，如果不及时处理会引发更大的事故。因此在超高速磨削作业当中，对沙轮状态的监测也是非常重要的。目前，最常用到的是声发射技术，这种技术通过监测磨削过程中，砂轮产生的各种声发射源，例如砂轮与零件表面弹性接触产生的声音、砂轮连接即破裂的声音等各种声发射信号的探测。[3]可以对超高速磨削过程中，砂轮表面是否破裂和烧伤以及砂轮的磨损程度进行判断，并且在实践过程中取得了良好的效果。

4超高速磨削技术在机械制造中的应用

4.1超高速磨削的深磨技术应用。目前在机械制造中，对超高速磨削技术当中的深磨技术的应用非常广泛，深膜技术对磨削砂轮的转速和材质要求非常高。首先深磨技术的砂轮材料必须为成本较为昂贵的陶瓷。其次，在速度的控制方面，砂轮的转速必须达到120m/s，这比普通的磨削技术速度要快几百倍甚至上千倍。它通过对零件超高速的磨削，可以对零件的尺寸精度、形状精度等进行非常精准的塑造。且在此过程中不会给精密零件带来任何损坏，也能更好的保证零件经过磨削之后表面更加光滑，对提高机械制造中零件磨削的效率和质量是非常有效的。4.2超高速磨削的精密磨削技术的应用。通过在机械制造中运用超高速磨削技术的精密磨削技术，可以对所加工的零件质量进行很好的控制。在一些零件精度要求较高的机械制造行业中，精密磨削技术通过提高磨削砂轮的运行速度，达到对零件进行精密塑造的目的。超高速精密磨削技术采用的磨削砂轮材质一般为硬度较高的金刚石，金刚石材质的砂轮在进行一些较细磨料的磨削过程中。通过将金刚石硅片的平面度控制在0.2-0.3纳米之间，对较细磨料进行表面粗糙度磨平，这种精细磨削可以有效的保证被加工的零件有精准的尺寸和很高的质量。[4]4.3超高速磨削对难磨材料的应用。难磨材料是由于材料本身硬度较高，导热系数低，会对磨削技术当中的砂轮产生破坏，导热系数低导致无法产生大量热量进行零件的磨削。由于在机械制造中对一些比较难磨的材料进行高速磨削技术的应用时，非常高的转速，会产生极高的温度。而如果通过多次添加磨削液来降低磨削过程中产生的温度，又会使磨削过程的黏度和韧性增加，导致零件加工过程变得更加困难，进而造成零件变形的情况。因此将超高速磨削技术应用到这些难磨材料当中，由于超高速磨削技术可以在飞速的磨削过程中形成流动磨削，对一些钛合金、高温合金等的加工能产生很好的效果。4.4超高速磨削的先进技术应用。现阶段随着各种科学技术的不断应用与发展，超高速磨削技术在机械制造中也引进了许多高科技技术，以此来有效的将生产成本降到最低。首先，现阶段的磨削技术的发展更加注重环保化的意识，无论是在磨屑的处理上，还是在磨削技术应用的耗能问题上，都从绿色发展出发，引进新能源技术，降低能源消耗。其次，在机械制造中，超高速磨削技术通过与数控机床技术的有效结合，着力开发智能化全自动的作业体系，并且利用智能化监测系统整个作业过程进行安全监测，极大的提高了高速磨削技术的生产安全系数。保障了操作人员的人身安全，大幅降低了材料和人力等方面的消耗，进一步促进了超高速磨削技术的完善和机械制造行业的发展。

5结束语

综上所述，现阶段超高速磨削技术在我国机械制造行业中的应用是非常广泛的，对它的应用可以极大的提升制造业的工作效率和所生产的零件的精度和质量。然而虽然我国对超高速磨削技术越来越重视，但我国与国外发展相比，还有一定的差距。因此，在对超高速磨削技术进行发展的过程中，我们要着重创新新技术、更多的引进国外先进理念、大力培养研发人员，不断推进我国超高速磨削技术的研究与应用，使超高速磨削技术在我国机械制造业中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]王敬.机械制造中的超高速磨削技术探析[J].装饰装修天地，2018（21）：374.

[2]于琦.解读机械制造中的超高速磨削技术[J].速读（下旬），2018（4）：279.

[3]冯克明，赵金坠.先进磨削技术应用现状与展望[J].轴承，2020（4）：60-67.

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[7]秦诗凡，向珊，鲁攀，张霞.不锈钢材料氮化层表面磨削技术研究[J].航空精密制造技术，2020，56（02）：11-13.

磨削范文篇5

关键词：高速强力磨削；机械加工；技术应用

高速强力磨削技术的有效应用可以为机械加工综合质量的优化提供完整的支持。因此，在当前机械加工技术快速创新的情况下，高速强力磨削技术的优化使用已经成为社会各界人士重点关注的问题。

1高速磨削在机械加工中的应用

1.1高速磨削的技术特点。高速磨削所具备的效率优势远高于常规的磨削加工，但是，机械加工技术如果单纯的进行磨削速度的提升处理，则难以有效的适应高速磨削技术的应用需求。此外，在工件加工的过程中，高速磨削技术的应用可以保证工件的隆起度得到合理的控制，因此，高速磨削技术的使用可以在控制工件表面粗糙度方面发挥一定的作用。此外，高速磨削技术的应用可以直接实现对砂轮寿命的控制，并保证工件的总体磨削率得到优化，使其加工的精度得到更加合理完整的控制处理。1.2高速磨削技术的应用。从高速磨削技术现有的应用情况来看，高速磨床的种类正处在不断创新和发展的过程中。内圆磨床、平面磨床和凸轮磨床都已经为工件的加工提供了有利的技术支持。从当前世界范围内的市场环境来看，工业等级发达的国家对于高速磨削技术应用的重视程度较高。45~60m/s的高速磨削目前在很多工业能力发达的国家应用较为普遍。80~150m/s的高速磨削相比于45~60m/s的高速磨削应用比例较低，但依然可以在高速磨削技术应用方面发挥有利影响。国内目前在进行高速磨削技术设置的过程中，生产磨削速度一般控制在50~80m/s，凹轮磨床与轴承磨床的应用也较为广泛。从世界范围内的高速磨削技术普及情况来看，轴承行业与发动机行业已经较为广泛的采纳了高速磨削技术，在进行汽车的曲轴生产过程中，磨削曲轴的应用也已经得到了较为广泛的认可。因此，强化对多砂轮高速磨削技术的重视，并通过控制砂轮装置数量进行高速磨削技术应用，可以在控制磨削技术效率方面取得较大程度的进步。

2强力磨削在机械加工中的应用

2.1强力磨削的技术特点。强力磨削技术在进行应用的过程中，其应用技术可以对很多传统的车削技术、铣削技术形成替代，如果强力磨削技术可以得到灵活的应用设计，则可以将毛坯工件直接加工为成品，不再需要进行其它技术的应用，因此，强力磨削技术的应用可以将粗加工与精加工进行整合处置，并保证强力磨削技术的应用可以为工件总体加工方案的改良提供帮助。现有的市场环境对于工件加工的效率具备较高程度的重视，因此，在强力磨削技术应用的过程中，其工件的磨削速度将提升五倍，在这一技术优势的影响之下，机械加工技术将可以实现加工设备的削减，并使加工过的工序得到一定程度的节约，为装卸技术的整合应用提供帮助。在强力磨削技术应用的过程中，工件表面的状况对强力磨削技术的影响较小，若工件的表面出现锈蚀问题，强力磨削技术将凭借其强度优势对加工问题进行避免，使强力磨削技术的总体应用水平得到优化。强力磨削技术的应用对于原料的硬度具备很高程度的关注，在进行加工精度控制的过程中，强力磨削技术将可以对工件表面的粗糙度实现较为合理的控制。2.2强力磨削技术的应用。强力磨削技术的推广应用是当前很多机械加工专业人士普遍关注的问题，在外圆磨床与平面磨床同时实现了创新应用的情况下，强力磨削技术的价值得到了很大程度的显现。从强力磨削技术现有的应用情况来看，立轴的应用最为普遍。此外，磨床的应用效果受到其功率因素的影响较大，尤其在磨床的功率达到73.5~110.3kW的情况下，卧轴的应用将会受到很大程度的影响，其功率也将得到提高。强力磨削技术的应用需要对其最大功率进行探索，从现有的强力磨削技术应用情况来看，当功率达到220kW的情况下，立轴的生产率将可以达到50~60cm/min。在进行强力磨削技术应用效果总结的过程中，对其单位时间内的金属磨削重量进行控制，可以为强力磨削技术应用效果的显现提供帮助。从强力磨削技术现有的应用情况来看，每小时的金属物质磨削重量可以达到320kg，单次磨削的深度可以达到37mm。由于强力磨削技术具备较大的技术应用优势，其在军事工业领域的应用较为广泛，美国陆军在进行坦克生产的过程中，对于扭力轴的重视程度较高，因此，会使用浇筑的方式完成对扭力轴的布置，这局势的强力磨削技术的应用价值得到了较大程度的显现。军事装备对于强度的要求很高，常规的切削方式难以充分适应金属工件加工改造的技术需要，因此，使用强力磨削的手段进行加工问题的控制，可以使强力磨床更加完整的适应机械加工应用的实际需要，并使相关配置都可以在经验累积的过程中得到改良。

3高速强力磨削在机械加工中的应用

3.1高速强力磨削的技术特点。高速强力磨削技术在进行应用的过程中，磨削技术的应用范围总体上较为广泛。工件的外圆以及平面都可以使用高速强力磨削进行直接加工。在高速强力磨削方法选择应用的过程中，根据工件的外形特点进行磨削技术应用方法的设计，可以为切入式磨削法充分适应零件加工需要提供支持。从零件现有的应用情况来看，圆柱形零件最能适用于高速强力磨削技术的实际应用领域，具体的技术应用方式也会根据零件的外形特点进行调整，以适应高速强力磨削技术的实际应用需求。高速强力磨削技术具备较强的基础性技术整合能力，简单的磨削工艺和车削工艺都可以使用整合的方式进行创新处理，并按照单一的工序加以操作。在高速强力磨削技术应用的过程中，工件的加工余量将可以得到更加有效的控制，工件表面的粗糙程度也将得到合理的管控，当工件的精度得到优化的情况下，高速强力磨削的作用将得到更加完整的显现。3.2高速强力磨削技术的应用。高速强力磨削技术的运行速度较快，其功能也非常丰富，在进行具体操作的过程中，很有可能出现机械装置加剧震动的问题，机械设备的总体热量也会持续上升，因此，在高速强力磨削技术应用方案设计的过程中，强化对零部件应用细节的关注和管理，可以为高速强力磨削技术的优化使用提供更高质量的保障，并使高速强力磨削技术的具体操作应用能够在多功能设备整合的基础上得到优化应用。在制定具体的高速强力磨削技术应用方案过程中，砂轮装置的应用价值最为明显，因此，需要从砂轮的应用原料出发，对高速强力磨削技术的具体应用方案予以设计。磨料的选择需要保持足够的细度，结合剂也需要按照高速强力磨削技术的实际应用需要进行选择，时期具备较强的结合性。结合剂的原料选择需要进行创新，并结合砂轮装置形态的特点，对其中心孔加以处理，使砂轮装置的总体结构可以得到改良，更好的适应高速强力磨削技术的应用需要。砂轮装置在进行调整的过程中，可以从提高砂轮强度的角度提高高速强力磨削技术的应用价值，使高速强力磨削技术的具体应用可以在硬件资源的支持下得到优化处置。高速强力磨削技术的应用还需要对机床装置的强度具备足够的重视，尤其要从静压技术应用的角度进行导轨以及轴承的正确配置，使主轴装置以及机床的床身都可以得到刚度的强化，更加完整的适应高速强力磨削技术的普及应用要求。高强力磨削技术的应用还需要加强对冷却技术应用情况的关注，要对特殊冷却装置进行配置，使粉碎气流可以在砂轮装置的应用方面发挥有利的作用，并保证气流偏差问题可以在高压冷却技术应用的过程中显现出自身的作用，提升高速强力磨削技术的综合性应用价值。

4结论

随着新时期机械加工行业的快速发展，加强新型技术资源的引进和应用已经成为机械加工行业获得市场竞争力的关键。因此，对高速强力磨削的技术特征和应用方案进行研究分析，可以为新时期机械加工行业的创新发展提供有利支持，并使机械加工行业得到全面优化发展。

参考文献：

[1]周振新.难加工材料的高速外圆磨削仿真与工程实验研究[D].东华大学，2010.

[2]易广斌，翟道美.浅谈高速强力磨削在机械加工中的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2009（06）：31.

[3]庞子瑞.超高速点磨削陶瓷CBN砂轮性能的实验研究[D].东北大学，2009.

[4]林永亮.单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究[D].北京交通大学，2015.

[5]张电丛.高速外圆磨削热、力测试方法研究与传感器研制[D].东华大学，2013.

磨削范文篇6

第一台购置的设备是StuderS40型万能外圆磨床。该磨床上配有C轴加工头，用于高速成形磨削加工；还配有一个B轴砂轮磨头、旋转式砂轮修整器、二氧化碳自动灭火器和HEPA油雾过滤收集装置。Studer设备由美国UGT联合磨削技术集团公司提供，该公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。随着其业务的发展，该车间又添置了一台StuderS31型万能CNC磨床，它的中心线要比S40型磨床短一些。

在这些机床上使用的B轴砂轮磨头，可达到0.0001o的分辨率，能够配置30种不同的内圆磨和外圆磨砂轮。Reed先生车间内的S40型磨床，在其砂轮磨头的一侧装有两个并列的外圆磨砂轮。这两个砂轮的直径分别为400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂轮磨头的另一侧留有安装Fisher主轴的位置，主轴的转速范围为12000~120000r/min，用于磨削加工零件的内圆。S31型磨床在砂轮磨头的两侧分别装有两个直径为500mm的砂轮，并留有一个安装内圆磨主轴的位置，用于磨削加工内圆的主轴也可用于磨削加工不圆的表面或者在零件的磨削凸轮的轮廓。

Reed先生说：“他使用矿物油作为冷却介质，代替水溶液，因为矿物油对磨削加工具有很好的性能和优点，有助于磨床保持清洁。每台磨床上都装有专用冷却液过滤和冷却装置，该装置由TransorFilterUSA公司提供。其中一个冷却过滤装置的容量为1000L；另一个冷却过滤装置的容量为1200L。这些装置的尺寸适合于这类大型磨床的操作特性，因为它们要求提供较大容量的冷却液。根据记录数据，至今为止，这台S40型磨床上的Trasfor冷却过滤装置已经工作了11000h，系统中使用的矿物油还从未更换过。在冷却液通过1μm的过滤系统前，该装置中的磁性分离器可以清除冷却液中的一部分污染物。由这两个过滤冷却系统产生的热量，通过工厂屋顶的天花板排放到室外，以免使车间内的环境温度提高。”

Reed先生对自由形状的凸轮外形磨削加工已达到了纯熟的地步。凸轮外形的成形磨削加工常常是这样进行的：首先让工件在C轴方向上作旋转运动，同时让砂轮在X轴方向上作振荡运动。Reed先生车间内的S40型磨床已经过改造，可利用其C轴和Z轴方向上的同时运动进行成形磨削加工。也可以使用一种特殊的StuderForm脱机编程软件包进行操作。之所以改造这台磨床，是因为该车间承接了一个直径350mm正向凸轮的外协件磨削加工。其圆形凸轮的外形很像一个正弦波。

通常，该车间磨削加工轴承零件。在采访期间，该车间正在磨削加工摄像系统精密聚焦组件中使用的轴承配件，而这个摄像系统用于军用直升机的武器点火导航系统。该车间磨削加工轴承的滚道、内透镜座的表面、配件的内圆和外圆。然后将零件进行电镀，镀上一层氮化铬，使其表面硬度增加到86HRC。该车间曾碰到过这样的问题：有时候，在电镀过程中产生的热量会使零件变形，这必然会导致价格昂贵的零件报废。然而Reed先生发现了一种方法，采用超级磨料制成的砂轮可以磨削加工坚硬的镀层，使变形的零件恢复到原来的形状。至今，该加工车间已经为其客户节约了40套零件。

几乎所有磨削加工后的工件都采用由Zeiss公司提供的AccuraCMM坐标测量机检测。在某些情况下，该加工车间比客户具有更为精确的测量能力。在拥有这样高精度测量仪器的条件下，加工车间与客户之间对磨削加工的有关精度问题，就再也不会发生互相指责的现象。事实上，在零件组装过程中，有些客户还使用这些测量数据。举例来说，有一家客户采用了干涉配合法组装这些零件。为了达到完美的配合，凡是发送到客户的配件，采用激光刻制ID识别号，这样可使配件按照每个测量数据配对组装。

除了CMM坐标测量机的螺旋式扫描和切向接近功能之外，Reed先生非常赞赏其Calypso软件的友好用户接口。工件夹具往往安装在CMM测量机工作台之上，以满足目前生产的需要。他可以很容易地采用这种方法安装零件，并快速地调取适当的检测用程序。所有的测量数据集中储存在PDF文件之中，每天将这些文件刻录到CD光盘上。然后将CD光盘储藏到车间外的保险库内。

Reed先生还利用这种高端检测设备承包外协测量任务，以帮助更快速地回收CMM坐标测量机的投资。他承认要安排时间承接外协测量的任务越来越困难，因为车间一直很忙碌。

使Reed先生感到紧张的部分原因是由于其接到了特别棘手的加工任务。但只要零件适合于机床的加工，他就会很少会拒绝这样的加工任务。他承认只见到过一次的零件，要正确地确定其加工价格可能是非常困难的。然而，他会作出这样的假设：他以后还会看到这样的工作，并知道他将会找到一种更有效的操作方法，也许会在这样的工作中赚取更多金钱。即使不会重复出现这样的工作，但是在加工这类零件中所获得的知识，也可以完全应用于同一类型的加工工作中。

然而，在筹划如何磨削加工复杂零件时，其所面临的挑战是难以找到能够承担这类工作的技术人员。最近，在第一班工作时，由Reed先生本人操作运行机床；第二班工作时，由另一名雇员负责机床的操作。由于其在车间中有很多工作，因此很难安排时间和培训新的雇员。这是在美国的许多小型加工车间里所碰到的共同问题。

磨削范文篇7

关键词:十字滑块零件;内端面磨削;加工工艺;改进与创新

1十字滑块零件加工难点

随着煤矿行业机械化程度的迅速发展，乳化液泵站已成为煤矿设备的重要组成部分，十字滑块零件是乳化液泵的关键重要零部件。在乳化液泵工作过程中，十字滑块把曲柄连杆机构的旋转运动转化为柱塞的往复直线运动，承受着周期性变化的载荷是乳化液泵结构中容易发生故障的零部件之一。它的结构和性能很大程度上影响着乳化液泵的可靠性和寿命，因此，十字滑块零件的加工质量对乳化液泵的正常运行起着十分重要。十字滑块零件材料为马氏体不锈钢9Cr18，表面硬度较高，淬火后表面硬度达54～60HRC，滑块其加工难点为小端φ50mm深20mm内端面，该内端面是装配活塞的关键部位，垂直度要求为0．005mm、内壁同轴度0．012mm，表面粗糙度为0．2μm。由于端面及孔内壁有10mm槽，淬火后孔径存在较大变形，无法满足产品形位公差及表面粗糙度要求，需在热处理后进行精加工，才能满足其装配要求。

2改进前的工艺方案

2．1高硬度陶瓷刀片车削加工

选用数控车削中心配用高性能陶瓷刀片对底端面和孔内壁进行车削，经加工试切后，发现内孔不但有锥度，由于端面和孔内壁有10mm槽，刀片不适用于断续切削，刀片在加工到15mm的深度时刀尖已经磨损崩裂，加工的表面粗糙度很差，无法满足到图纸要求，证明用陶瓷刀片刀具不适合加工此零件。

2．2坐标磨床进行磨削加工

坐标磨床装夹灵活，可以做到零件固定加工，磨头工作，可以同时完成端面和内孔的精加工，较适用于此类零件的端面加工，决定改用坐标磨床进行磨削加工，但由于该零件高度超过机床的工作行程，也无法完成磨削加工。

3加工工艺的改进与创新

3．1设备及加工方法

因为滑块大端面与外圆没有较高的垂直度要求，在立式加工中心加工时，装夹定位精度较差、排屑不畅，如采用卧式加工中心就可以克服这些缺点，不仅装夹找正方便，靠冷却液的冲击能及时排出磨粒，借鉴坐标磨床的加工方法将砂轮装到刀柄上像刀具一样进行加工，用NC800卧式加工中心就可以完成十字滑块零件内端面的磨削。

3．2装夹方法

选用带V型架组合夹具，其中V型架夹持大外圆限制工件四个自由度，定位块限制工件1个自由度一共限制工件的五个自由度，这样装夹的优点是对中性好，重复定位精度高，X方向不受定位基准面直径误差的影响，而且零件装夹方便。

3．3刀具材料的选用

由于零件材料为马氏体不锈钢9Cr18，表面硬度较高，淬火后表面硬度达54～60HRC，因此磨削内壁时选用铬刚玉PA的平型砂轮，铬刚玉适用于磨削韧性好的钢件，精磨各种淬硬钢件，磨出的工件表面粗糙度比白刚玉的要好(见图3);磨削底端面时选用立方氮化硼CBN的碗形砂轮，立方氮化硼的磨轮主要用于磨削高硬度，高韧性的钢材，况且自身硬度就高，适合径向吃刀，效率也高(见图4)。

3．4形位公差的确定

在磨削加工时，拉正外圆母线，全长范围内表针变化为0．005㎜，用摆差表找正(见图5)，确定小圆中心为X、Y坐标，Z坐标取小圆外端面。在底面与内孔见光后用三坐标得出结论为:垂直度0．009mm，同轴度为φ0．046mm，表面粗糙度为0．53μm。检测基准都为大圆，检验结果说明这种方法具有可行性。3．4．1垂直度的保证磨削后的平面度对同轴度会有一定的影响，底面初次试加工时，选择径向吃刀量过大，会导致底面留有接刀痕，会影响到零件的垂直度要求。因此底面选择的加工方案为粗磨－精磨，这样可以保证其垂直度的要求。3．4．2同轴度的保证同轴度超差的原因有以下几种可能，(1)小圆和大圆不同轴造成的，要保证大圆与小圆的同轴度，必须大圆与小圆在磨床一次装夹同时加工完成，便可排除此种同轴度超差的可能性。(2)采用寻边器对刀与摆差表找正对刀的比较(见图6)，寻边器找完的零点与摆差表找正出的零点在机床X方向几乎不差，而在Y方向差了0．023mm，与三坐标检测结果的数值和方向是一致的。断定用寻边器找出的零点要比摆差表找正圆得到的零点准确。如果把Y方向的偏差消除以后，同轴度在大圆与小圆的同轴度好的情况之下，应该合格。发现这一问题后，考虑摆差表在卧式加工中心盘圆与立式加工中心盘圆可能存在不一样的地方，在立式加工中心使用时摆差表都向下朝一个方向，而在卧式加工中心摆差表在Y负方向失去支撑而存在低头现象，找出的X轴零点正确，在Y方向存在偏差。寻边器刚性比摆差表刚性强，在卧式加工中心找出的圆中心会更准确。

3．5磨削参数的优化及工艺方法的确定

采用此方法对后续滑块零件进行磨削加工时，磨削过程比较顺利，只是在个别零件粗磨内孔壁时，由于磨削深度太大，导致的内孔壁有烧黑现象，砂轮也有烧糊的现象(见图7)。通过调整磨削参数改善磨削条件来改进:(1)减小磨削深度，每次磨削深度控制0．01～0．02mm之间，这样还可以提高磨削表面粗糙度;(2)吃刀后增大进给速度f，以减少加工表面与砂轮的接触时间，防止吃到瞬间热量堆积，避免局部瞬间烧伤;(3)通过多次磨削发现保持高的进给速度有利于提高表面粗糙度，且磨削温升控制较好，最终确定进给速度控制在200～300m/min;(4)尽可能提高砂轮转速及磨削线速度，已适应较高的进给速度，现场所采用的NC800主轴极限转速高达7500r/min通过磨削试切，选定主轴转速为4500r/min，磨头运转平稳，机床主轴温度控制良好，未出现过热现象;(5)采用内外冷却液和风枪冷却，冲走从砂轮脱离的磨粒，可有效降低工件表面温度和砂轮温度，来避免烧伤;(6)及时修整砂轮，避免砂轮磨钝后，磨粒在加工表面挤压和摩擦起不了加工作用，而是磨削温度升高及表面粗糙度差的现象。采用以上方案优化磨削参数后，烧糊现象得以克服。通过不断的试磨和改进，最终确定工艺方法为:精磨底端面—粗磨内孔壁———精磨内孔壁，并进行小批量试加工。

4结论

通过加工中心的设备特性，选用合适的磨料、改进将砂轮和刀柄连接方式，以及磨削参加工工艺的改进与创新及磨削参数优化后，进行了小批量零件试加工，加工后送检验部门进行形位公差和表面粗糙度检验，检验结果如表1所示。可以看出磨削后表面加工质量均达到了图纸要求，磨削表面良好，满足了最终产品的装配要求，后续整机试车，工作稳定，泵体总成状态良好。通过在加工中心对十字滑块零件内端面磨削工艺的改进与创新后，证明这种方法的可行性，尺寸可得控制，效果比较明显，给加工带来了极大的方便，更快捷、高效。对于尺寸较大，需要磨削加工，而不能在磨床装夹加工的零件，可以尝试采用该方法，因此为类似零件的加工提供了新思路及方案。

参考文献:

［1］刘万菊．数控加工工艺及编程［M］．北京:机械工业出版社，2016.

［2］蔡光起．磨削技术现状与新进展．制造技术与机床［J］．2000，32(1):23-25.

磨削范文篇8

不锈钢零件为达到表面质量和加工精度要求，通常采用磨削加工方法。由于不锈钢韧性大、导热系数小、弹性模量小，故在磨削加工中常存在如下问题：

1)砂轮易粘附堵塞；2)加工表面易烧伤；

3)加工硬化现象严重；4)工件易变形。

不难看出，砂轮和磨削液的选择直接影响磨削效率和加工精度。本文对影响粘附堵塞和表面粗糙度的因素进行实验研究。

2实验条件和方法

试件材料选用1Gr18Ni9Ti,其机械性能：σb=530MPa、σ=40%、硬度HB=187.试件尺寸直径φ50mm、长300mm、φ50外圆表面精车，两端面打中心孔。实验在MGB1420外圆磨床上进行，砂轮为P400×40×203,磨削方式为外圆纵向磨削，为提高试验结果的可靠性，进行重复试验，观察平均效应，消除随机因素的影响，同时尽量保持磨削条件基本不变，通过改变砂轮的粒度、硬度、磨料，更换磨削液、磨削用量来考查对磨削效果的影响。

3实验结果分析

3.1砂轮的粒度对粘附率的影响

选用的白刚玉、硬度K、粒度分别为36、46、60、80号的四个砂轮，对试件进行外圆纵向磨削，磨削长度为600mm,检测粘附率，结果如表1所示：

表1粘附率%

<DIValign=center>磨削深度/mm0.010.020.030.04砂轮粒度36103222334642444345604365--808985--</DIV>

从表1中可以看出，砂轮越细，粘附越严重，这是由于磨粒之间存在着空洞，磨削时切屑可存于空洞中；而砂轮越细，空洞越小，砂轮很快失去容屑空间，造成堵塞。

3.2砂轮硬度对粘附率的影响

选用磨料为白刚玉、粒度46,硬度分别为H、J、K、L级的砂轮，对试件进行磨削，磨削行程600mm,检测粘附率。结果如表2所示:

表2

<DIValign=center>磨削深度/mm0.010.020.030.04砂轮粒度H18171616J22212021K36363838L42444345</DIV>

从表2中可以看出，砂轮硬度越高，粘附越严重。这是由于硬度低的砂轮，磨粒在磨削力作用下，易于从砂轮表面脱落，形成新的容屑空间，不易堵塞。

3.3磨料对粘附率的影响

常用砂轮磨料有白刚玉和绿碳化硅两种，实验表明，两种磨料对粘附率的影响，差别不大，绿碳化硅可稍减轻粘附现象，原因是性脆而锋利。

3.4磨削液对表面粗糙度的影响

分别使用乳化液三种，无机盐磨削液和油基磨削液，加入硫、氯等极压添加剂，观察加工后工件的表面粗糙度，磨削液的流量为20L/min、磨削行程为600mm,实验结果如表3所示。

表3

<DIValign=center>磨削液表面张力/×10-3N。/m-1极压添加剂表面粗糙度Ra/μm乳化液36.8Cl2.8%7.239.8S2.8%13.457.9011无机盐磨削液38.7S1.0%16.1油基磨削液32.3Cl0.814.2</DIV>

由表3可以看出，表面张力小，含有极压添加剂，磨削获得的表面质量好。合理使用磨削液，能改善散热条件，磨削液能将磨削屑和脱落的磨粒冲掉，同时在金属表面形成油膜，起润滑作用，降低工件表面粗糙度。

3.5磨削用量对粘附率的影响

工件转速、进给量及磨削深度对加工影响不大，从表1、2也可以看出，磨削深度的改变，对粘附率影响很小。

4结论

1)磨削不锈钢时，减小砂轮的粘附阻塞是提高磨削效率的重要因素，加工中要经常修整砂轮，保持切削刃的锋利。

2)磨削不锈钢的砂轮选用自锐性好的砂轮是主要目标，一般选用硬度低的砂轮效果好，但也不能选择硬度太低，否则磨粒未磨钝就脱落。推荐选用J级。

3)为减小磨削时砂轮的粘附阻塞，应选用粗粒度的砂轮。粗磨时用36、46号粒度，精磨时选用60号粒度。

4)磨削不锈钢时，采用GC砂轮可提高磨削效率。

5）磨削液选用必须兼顾润滑和清洗两种作用，供给充足，可选用表面张力小，含极压添加剂的乳化液，可获得高的表面质量。

磨削范文篇9

PLC以其可靠性高、逻辑控制功能强、体积小、适应性强和与计算机接口方便等优势在工业测控领域广泛运用,已大量替代由中间继电器和时间继电器等组成的传统电器控制系统。近年来,PLC技术发展迅猛,新产品层出不穷。高端PLC不仅擅长开关量检测和逻辑控制,而且能够处理模拟信号、进行位置控制和回路控制,还可以连接各种触摸屏人机界面并具有强大的网络功能。高端PLC配备适当的位置控制单元和触摸屏人机界面,并根据计算机集成制造系统(CIMS)或柔性制造系统(FMS)的具体要求,配置相应的网络模块或网络单元,即可实现网络互连,构成开放的数控系统。本文介绍一种基于OMRON高端PLC的磨削数控系统,这种数控系统装备的位置控制单元可以实现两轴联动,并可根据实际需要,任意扩展控制轴数;触摸屏人机界面可以根据操作需要灵活设计;还可通过DeviceNet、ControllerLink和TCP/IP协议单元进行多层次的网络互连。这种数控系统目前已在3MZ2120磨床数控技术改造中获得成功应用。

1.数控系统的开放特征与典型模式

开放式数控系统一般基于PC平台,具有模块化、标准化、平台无关性、可二次开发和适应联网工作等特征。基于PC平台的开放式数控系统目前有3种典型模式。第一种为衍生型(专用NC+PC),在传统CNC中插入专门开发的接口板,使传统的专用CNC带有PC的特点。此种模式是由于数控系统制造商不能在短期内放弃传统的专用CNC技术而产生的折中方案,尚未实现NC内核的开放,只具有初级开放性;第二种为嵌入型(PC+NC控制卡),将基于DSP的高速运动控制卡(NC控制卡)插在PC的标准扩展槽中,由PC机执行各种非实时任务,NC控制卡处理实时任务。是目前基于PC平台的开放式数控系统的主流;第三种为全软件数控系统,PC机不仅能够完成管理等非实时任务,也可以在实时操作系统的支持下,执行实时插补、伺服控制、机床电器控制等实时性任务。这种模式的数控系统实现了NC内核的开放和用户操作界面的开放,可以直接或通过网络运行各种应用软件,是真正意义上的开放式数控系统。与PC平台开放式数控系统相比,基于高端PLC的数控系统的开放性主要体现在网络层面和系统扩充层面。高端PLC采用类似于PC的总线结构和面向操作的梯形图语言编程,模拟量处理单元、位置控制单元、回路控制单元、网络模块或网络单元等高端部件都有专用控制语句,具有系统构建灵活、扩充能力强、应用软件设计便捷等优点。编程语言标准化和部件可互换性的不断增强,现场总线技术和工业以太网络标准的普遍采用,都使基于高端PLC的数控系统变得更加开放,将成为面向CIMS或FMS的设备层的重要组成部分。

2.基于高端PLC的磨削数控系统

2.1开关信号监测与逻辑控制

当前系统输入输出单元是PLC的基本组成部分,在磨削数控系统中承担所有开关信号的监测和全部逻辑控制功能。监测信号主要有:机械手进出、机械手上下、料盘正反转、修整器起落等动作的位置信号,磨削设备和辅助装置上的各种工作状态信号和异常报警信号。系统输出单元控制磨削设备上所有电磁阀和机床电器系统等,通过磨削设备上的液压系统,控制机械手、料盘、工件卡盘、砂轮轴、床身、修整器等基本部件和冷却、润滑、过滤等辅助装置按照磨床动作和磨削工艺要求工作,实现磨削加工过程的自动化。

2.2工件与砂轮运转速度控制

保持工件与砂轮转动速度恒定,对提高磨削加工质量十分有利。为此系统配备了2台带RS-485串口变频器,分别驱动工件轴和砂轮轴。PLC采用联机随动控制保证两者之间速度的配合与稳定。操作人员依据磨削加工要求设定工件轴变频器速度参数,PLC接收该参数后,参照砂轮直径(设定或记忆值)和转动速度比例关系,计算并自动设定砂轮轴变频器的速度参数。在磨削加工过程中,PLC对砂轮在磨削及修整过程中的损耗给予速度自动补偿。PLC最多可以控制32台变频器,不同厂家的变频器可采用协议宏通信联接。PLC按照变频器地址(0-31)、指令代码和相关数据顺序向变频器传送命令,对变频器运行、停止、正转、反转等实施控制;PLC还可以监视变频器运行状态,当变频器发生过电流、过电压、变频器过载、硬件异常、电机过载、过力矩检测、电源异常、通信超时等情况,可将异常参数传输给PLC,由PLC作出相应处理。

2.3位置控制单元(PCU)与位置控

制高端PLC配备单轴位置控制单元,与步进电机或交流伺服电机驱动器配套使用,可以完成开环或半闭环位置控制及速度控制,配备两轴联动位置控制单元可以进行实时插补控制,实现直线和圆弧曲面等加工控制。目前全球各主要PLC制造商都已推出与高端PLC配套的PCU,具备高速和高精度的位置控制功能。OMRON公司的CJ1MCPU自带PCU的位置脉冲速度为1kBPS,高级PCU的速度可达到500kBPS,松下PP2或PP4系列的位置控制速度高达1MBPS。采用高端PLC设计数控系统,需根据控制精度、运行速度和运行轨迹要求选择适合的位置控制单元(PCU)。磨削数控系统控制精度要求较高(F1μm),一般选择数字交流伺服系统。OMRON高端PLC专用高级指令控制脉冲输出,可选择梯形、S形或三角形速度曲线运行,实现定程、点动、返回原点和原点搜索等运动控制。程序设计可选择相对坐标系或绝对坐标系,按照图2所示的梯形图编程运行,可实现各种磨削加工所应遵循的运行曲线。图3表示该数控系统准确实现铁路轴承内套挡边粗、精、光磨削加工和3MZ2120磨床快进、快退几个阶段的速度控制和位置控制的运动轨迹。

2.4触摸屏人机界面设计

基于高端PLC的磨削数控系统可选用触摸屏人机界面(ProgrammableTer2minal,PT),采用组态工具软件和图形库(开关、灯、棒图等)以及动画功能等,按照磨削工艺流程要求进行系统操作界面设计。下面以3MZ2120磨削数控系统操作界面为例介绍设计过程和效果。根据磨削数控操作和显示的需要,该系统主界面下设8个子画面(图4)。系统上电自动进入主界面,核对操作密码后弹出主菜单,在主界面上点击操作可转移相应的子界面。加工参数和修整参数设置界面提供设置数控磨削相关参数提示;手动操作和手动修整界面用于快前、快退、慢前、慢退、返回等手动位置控制和手动修整砂轮操作,为设备调试提供便利;自动报警界面利用触摸屏人机界面本身具有的报警功能设计,对油雾润滑、液压系统、机床电器系统、料槽状态、冷却系统和伺服电机等实施监测和自动报警,当发生故障时触摸屏立刻弹出报警信息(报警时间、故障代码及应对措施等);自动运行界面(图5)采用棒图显示当前磨削余量值;采用动画方式实时显示加工状态和加工位置等。还设有“紧急停车”等应急按钮。PT有RS232/422/485通讯口,能够兼容众多厂家的PLC。人机界面应用程序可脱机编制和调试,然后下载到PT上运行,PLC一般通过RS232接口与PT相连。许多PT还配备并行接口,可直接与打印机连接,实时打印数据或进行屏幕拷贝。

2.5网络结构与联网功能灵活的网络结构和强大的联网功能是高端PLC的重要特征。OMRON高端PLC配有标准RS232接口连接触摸屏人机界面、上位机或编程工作站。还可扩展DeviceNet通信单元,使各种符合DeviceNet通信协议的产品都可以连入系统中,以构成基于DeviceNet开放式现场总线的数控系统;系统与车间管理层计算机及车间其它高端PLC的连接可以采用ControllerLink方式,在PLC中扩展ControllerLink通信单元,车间管理层计算机装备ControllerLink支持卡即可实现互连,由底层DeviceNet设备、基于高端PLC的数控系统或其它测控设备和车间管理层计算机构成3层递阶结构的网络测控系统。高端PLC一般都可配置符合TCP/IP协议标准的以太网单元,全面支持远程监控等应用。

磨削范文篇10

1.1加工制造效率获得提升。

在加工制造机械的过程中，应用超高速磨削技术则其砂轮线的速度由传统的45m/s提升至150m/s，由此可见其速度得到了极大程度的提升。相应地，在单位时间内其磨削量也会大幅提升。而与传统高速磨削技术相比，若总体磨削量一致，则应用超高速磨削技术能够有效节省工作时间，促使工作效率获得大幅度提升。

1.2降低磨削力，提升零件精度与光洁度。

第一，若磨粒进给量固定不变，应用超高速磨削技术则可以减少磨削厚度，从而有效提升机械加工制造零件的精度。第二，若固定磨削速度，使其处于180～220m/s之间，则会改变磨削状态，使其变成液态，从而大幅度地降低磨削速度。第三，该技术具备极快的磨削速度，能够有效降低零件表面的粗糙度，大幅度提升其表面光洁度。

1.3使砂轮的使用寿命更长。

在整个磨削过程中磨粒承受着极小的负荷，致使磨粒磨削耗时变长。如果是进行金属切除工作，若概率一致，则应用超高速磨削技术时其砂轮速度会提升至一般状态下的8.5倍，即若常规速度为80m/s，则应用超高速磨削技术的速度便为200m/s。由于缩短了磨削时间，因此砂轮寿命得以延长。

1.4提升零件使用效能。

对于硬脆材料而言，普通磨削技术无法正常磨削，而超高速磨削技术则可以，且在使用过程中其厚度较小，促使磨削材料变为流动状态，与此同时零件也获得了更高的抗疲劳性。

2机械加工制造中超高速磨削技术的应用

2.1深磨技术的应用

在机械加工制造过程中为了实现提升磨削工作效率的目标就需要使用深磨技术。对于该项技术而言，其具备超快的砂轮线转动速度，同时也能够有效提升零件表面的细腻程度，使其更加光滑，这与一般磨削技术存在差异。深磨技术的重点在于对磨削整体工作流程予以完善，与此同时其速度一般控制在60～250m/s之间，若砂轮为陶瓷材质的则速度保持在120m/h左右即可，其磨除率与普通磨削技术相比在其百倍甚至千倍以上。

2.2超高速精密型磨削技术的应用

该技术主要在国外被广泛应用。在磨削时要注意提升零件的表面塑性，与上述磨削一样，重点在于加快砂轮线的转动速度以对整个磨削流程予以完善，同时也能够减少零件表面粗糙度。应用超高速精密型磨削技术能够增加磨具的精细化，使其精度、尺寸等都朝着更准确的方向发展。该技术的主要工作方式在于加工较为细小的磨料，并且与砂轮的特性紧密结合来对磨粒进行磨削。高速精密型磨削技术的砂轮材质主要为金刚石，其磨削以及剔除粗糙以保持光滑度的工作完成于同一装置中。应用该技术能够约束硅片的平面度，将其控制在0.2～0.3nm之间。但是其表面的粗糙度却只能保持在1nm以下，无法再达到更小程度。应用该技术能够确保加工制造后所生产出来零件的质量。

2.3超高速磨削技术在难磨材料中的应用

对于难磨材料而言其具备一些磨削特性，主要为切屑粘附性和韧性大、硬度与在高温状态下的强度高以及导热系数低等。这些特性对于磨削工作存在较大影响，主要表现在以下几点：（1）磨削比降低；（2）易产生堵塞现象，且一般较为急剧；（3）砂轮易出现钝化现象，且进展速度快；（4）在对磨粒进行切削时，其刃会出现较为严重的粘附现象；（5）其表面容易产生变形、裂纹、振痕以及烧伤现象，致使加工难度加大。由于上述表现会阻碍机械加工制造的进程，国外便对此开展了大量实验研究，以对其难以加工的性能予以优化改善，且取得了较好成果。研究证明，一般而言工件材料自身都拥有较强的化学亲和力，因此容易使得砂轮出现急剧堵塞现象，而这正是形成材料难磨性能的关键原因。磨削温度与工件化学亲和力的强弱程度之间存在正比关系，即温度越高则亲和力越强，反之亦然。该技术还能够用于对硬脆性材料的延性域磨削。由此可见，超高速磨削技术能够用于对难磨材料的磨削，例如高强与高温合金、钛合金、淬硬钢等，均能获得较好的加工效果。

2.4缓进给磨削技术的应用