• 世界制造技术与装备市场:磨削技术的新进展(2)
  • 发布时间:2018-07-23 17:07 | 作者:采集侠 | 来源:网络整理 | 浏览:
  • 四、超硬磨料磨削技术的新发展   由金刚石或CBN磨料制作的磨具称为超硬磨料磨具。由于其优良的磨削性能,现已广泛用于磨削技术各个方面,并成为超精密磨削、高效率磨削、难加工材料磨削、高精度成形磨削、磨削自动化和无人化等技术进步的基础。    金刚石和CBN磨料由于它们在加工材料适应方面的互补性,使由它们所构成的磨具可加工范围大为扩展,覆盖了包括各种高硬、高脆、高强韧性材料的几乎全部被加工材料。    金刚石磨具是磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷和形容词石等硬脆材料的最佳磨具,但因其在700℃~800℃时容易碳化,所以它不适于磨削钢铁材料及超高速磨削。CBN磨料的出现导致磨削技术的革命,它能承受1300℃~1400℃的高温,对铁族元素化学惰性大,导热性好,磨钢料时的切除率高,磨削比大,磨具寿命长,是磨削淬硬钢、高速钢、高强度钢、不锈钢和耐热合金等高硬度韧性大的金属的最佳磨料。此外,CBN磨具还适用于超高速磨削,金属基体CBN磨具线速度超过250m/s也会不破碎。    CBN磨具的广泛使用主要是近几年各种高效高性能CNC磨床问世,以及磨具制造技术的进步,开发出了性能优异的单层电镀和高温钎焊等新磨具,促使了磨削技术的发展,其中尤以高效点磨削新工艺更受人们的青睐。    点磨削(Quickpoint Grinding)是由德国Junker公司首先推出的。它是利用钎焊CBN薄砂轮(宽度只有几mm)和超高砂轮线速度(120m/s~180m/s,高的可达200m/s~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理论上的线接触变成点接触。这样可大大减少磨削接触区面积,而极高的磨削速度既可使磨屑变薄、磨粒负荷减轻,又可使热量来不及传到工件和砂轮上,几乎都被磨屑所带走,提高工件加工精度和表面质量。使用表明,点磨削的磨削比大,砂轮寿命长,修整频率低,材料切除率高,同时由于它采用和NC车床一样的两坐标联动来实现复杂回转体零件的表面磨削,一次安装能加工出外圆、锥面、曲面、螺纹、台肩和沟槽等所有外形,比切入磨削有更大柔性,同时冷却效果极佳,磨削温度低,甚至可以真正实现干磨削,目前该工艺已在我国上海大众汽车有限公司桑塔纳轿车生产线上使用,取得了显著的经济效益。    五、磨削技术发展方向   磨削当前除向超精密、高效率和超硬磨料方向发展外,自动化也是磨削技术发展的重要方向之一。目前磨削自动化在CNC技术日趋成熟和普及基础上,正在进一步向数控化和智能化方向发展,许多专用磨削NC软件和系统已经商品化。磨削是一个复杂的多变量影响过程,对其信息的智能化处理和决策,是实现柔性自动化和最优化的重要基础。目前磨削中人工智能的主要应用包括磨削过程建模、磨具和磨削参数合理选择、磨削过程监测预报和控制、自适应控制优化、智能化工艺设计和智能工艺库等方面。近几年来,磨削过程建模、模拟和仿真技术有很大发展,并已达到实用水平。    我国在磨削过程建模与模拟,声发射过程监测与识别,工件表面烧伤及残余应力预报,磨削加工误差在线检测、评价与补偿等方面都有许多成果,并已开发出了新型并联磨削机器人。    我国人造磨料生产虽然起步较晚,但发展很快,在世界上已有相当的份额。    必须指出,近几年来国外磨削技术发展迅速,例如对硬脆材料磨削机理及工艺的研究,利用干磨削热量同时进行工件热处理,以及不使用磨削液的无污染磨削等方面,我国均有一定差距。为此,我们一方面要积极开展引进国外先进磨削技术的研究工作;同时在国内应结合生产,系统地开展和推广各种先进与实用的磨削技术。只有这样,才能使我国的磨削技尽快赶上国外先进水平,并能做到有所发展与创新。(来源:机经网)

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