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      精密磨削技術

       2020-07-27  600

             磨削是指用磨料或磨具去除材料的加工工藝方法,一般來講,按照砂輪線速度的高低可將其進行分類,把砂輪速度低于45 m/s的磨削稱為普通磨削,把砂輪速度高于45 m/s的磨削稱為高速磨削,把砂輪速度高于150m/s的磨削稱為超高速磨削。

             按磨削效率將磨削分為普通磨削、高效磨削(高速磨削、超高速磨削、緩進給磨削、高效深切磨削、砂帶磨削、快速短行程磨削和高速重負荷磨削)。

             磨削加工能達到的磨削精度在生產發展的不同時期有不同的精度范圍,當前,按磨削精度將磨削分為普通磨削(加工精度>1μm、表面粗糙度R a0.16~1.25μm)、精密磨削(加工精度1~0.5μm、表面粗糙度R a0.04~1.25μm)、超精密磨削(加工精度≤0.01μm、表面粗糙度R a≤0.01μm)。

             精密加工是指在一定發展時期中,加工精度和表面質量達到較高程度的加工工藝,當前是指被加工零件的加工精度為l~0.1μm,表面粗糙度值Ra0.2~0.01μm的加工技術。

             精密磨削是目前對鋼鐵等黑色金屬和半導體等脆硬材料進行精密加工的主要方法之一,在現代化的機械和電子設備制造技術中占有十分重要的地位。

             精密磨削一般使用金剛石立方氮化硼等高硬度磨料砂輪,主要靠對砂輪的精細修整,使用金剛石修整工具以極小而又均勻的微進給(10~15mm /min)。獲得眾多的等高微刃,加工表面磨削痕跡微細,最后采用無火花光磨。

             由于微切削、滑移和摩擦等綜合作用,達到低表面粗糙度值和高精度要求。高精密磨削的切屑很薄,砂輪磨粒承受很高的應力,磨粒表面受高溫、高壓作用,一般使用金剛石和立方氮化硼等高硬度磨料砂輪磨削。

             精密與超精密磨削的機理與普通磨削有一些不同之處:

             1)超微量切除。應用較小的修整導程和修整深度精細修整砂輪,使磨粒細微破碎而產生微刃。一顆磨粒變成多顆磨粒,相當于砂輪粒度變細,微刃的微切削作用就形成了低粗糙度。

             2)微刃的等高切削作用。微刃是砂輪精細修整而成的,分布在砂輪表層同一深度上的微刃數量多,等高性好,從而加工表面的殘留高度極小。

             3)單顆粒磨削加工過程。磨粒是一顆具有彈性支承和大負前角切削刃的彈性體,單顆磨粒磨削時在與工件接觸過程中,開始是彈性區,繼而是塑性區、切削區、塑性區,最后是彈性區,這與切屑形成形狀相符合。

             4)連續磨削加工過程。工件連續轉動,砂輪持續切入,開始磨削系統整個部分都產生彈性變形,磨削切入量(磨削深度)和實際工件尺寸的減少量之間產生差值即彈性讓刀量。此后,磨削切入量逐漸變得與實際工件尺寸減少量相等,磨削系統處于穩定狀態。最后,磨削切入量到達給定值,但磨削系統彈性變形逐漸恢復為無切深磨削狀態。


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