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超高速磨削机理

发布时间:2019-6-15
  在超高速磨削中,通过优化选择各种磨削参数可最大限度地提高材料加工延塑性,减少平面磨床磨削表面裂纹和损伤。在保持其他参数不变的情况下,随着砂轮速度的大幅度提高,单位时间内磨削区的磨粒增加,每个磨粒切下的磨屑厚度变小,每颗磨粒的切削厚度变薄,则导致每个磨粒承受的磨削力变小,总磨削力也大大降低。由于磨削速度很高,单个磨屑的形成时间极短。在极短时间内完成的磨屑高应变率形成过程,使工件表面的弹性变形层变浅,磨削沟痕两侧因塑性流动而形成的隆起高度变小,磨屑形成过程中的耕犁和滑擦距离变小,工件表面层硬化及残余应力倾向减少。超高速磨削时磨粒在磨削区内的移动速度和工件的进给速度均大大加快,再加上应变率响应温度滞后的影响,使工件表面层磨削温度有所降低,能越过容易发生磨削烧伤的区域,而极大地扩展了磨削工艺参数的应用范围。
  超高速磨削技术在实际应用中,还需深入、系统地研究高硬难加工金属材料的高速 /超高速的磨削机理,主要研究内容如下。
  ①高硬难加工材料的微结构和材料性能分析。
  ②超高速磨削条件下高硬难加工材料的微结构和材料性能对去除机理的研究。
  ③超高速磨削状态下,材料去除机理及其对工件加工质量的影响。
  ④超高速磨削工况下的磨削力、磨削热的形成机理和分配。
  ⑤磨屑在磨削力、平面磨床磨削热的复合作用下的成屑机理及其对工件加工质量的影响。
  ⑥超高速磨削下磨削表面的裂纹和损伤的形成机理。
  ⑦加工条件对破坏层的影响。
  ⑧砂轮、工件及机床的受力及振动对工件加工质量的影响。
应寻求合适的方法以提高超高速磨削的金属磨除率,又不造成工件的热损伤。如果将磨削温度控制在液态成膜沸点以下,就可以提高金属磨除率,就可对磨削过程中热损伤实现自适应控制。


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