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行业动态

砂轮高速磨削技术应用现状分析

文章来源:爱磨仕超硬材料  发布日期:2020-07-02  浏览次数:856

摘要: 谈到磨料磨具,首先得从磨削加工开始,磨削是一个复杂的系统工程。近些年国内磨削技术研发和应用取得不少成就。本文以砂轮高效磨削加工技术为例进行具体分析。

        磨削是用硬质磨料去除工件上多余材料的加工方法,主要用于装备制造领域机械零件的精加工,对零件表面质量起关键作用。目前磨削加工正朝着高速、高效、精密、长寿、绿色等方向不断纵深发展,是现代装备制造业发展的关键环节。 
砂轮磨削加工的特点
        20 世纪后随着磨床和性能较稳定的人造磨料( 刚玉、碳化硅、金刚石、CBN)的出现大大减轻了工人的工作强度,提高了磨削效率和加工精度。但另一方面,砂轮是多元、多孔、非均质复合材料,其表面磨粒无数、形状不一、高低有别、容屑有限、刃尖呈大负前角状态。砂轮的应用不同于一般的机械工程,影响因素极其复杂,存在无数的不确定性,因此磨削技术研究应主要围绕磨削科学技术的进步及机械零件的技术要求( 精度、质量),立足于工程应用,依靠试验、统计的大量数据展开。
砂轮磨削效率的措施
        磨削在加工精度和表面粗糙度方面具有无可比拟的优势,但其材料去除率较低,难以与车削、铣削等抗衡。为提高磨削效率,主要通过增加单位时间内有效磨粒数 ,增加磨削接触区面积,增加磨削点位数量,加大磨粒载荷,减少辅助时间等措施。
砂轮高速磨削技术现状
        高速磨削( 砂轮速度大于 50 m /s) 、超高速磨削( 砂轮速度大于 150 m /s) 能大幅度提高磨削效率,改善磨削质量,提高砂轮耐用度。20 世纪 90 年代末高速磨削、超高速磨削在国内快速发展,大企业依靠雄厚的资金引进了配套的高档数控磨床,才使我国汽车凸轮轴、曲轴等关键零件加工开始采用高速磨削、超高速磨削技术。尽管近年来国产磨床有了质的飞跃,无故障工作时间有大的提升,大量机床出口,但其核心零部件对外依存度高。高速磨削核心技术被国外严重垄断。高速磨削、超高速磨削技术是一把双刃剑,既助推了我国机械工业的发展,但也推高了国内高档磨床的价位,使绝大部分中小企业望而止步。目前,国内高速磨削、超高速磨削技术的应用仍主要用于汽车、压缩机、半导体等个别零件加工,而在钢铁、轴承、齿轮、农机、航空、船舶等传统制造产业,高速磨削普及率仍很低。
高速磨削技术新发展:点磨削
        点磨削是高速磨削技术的新发展,是集 CBN 超硬磨料、超高速磨削、CNC 柔性加工三大先进技术于一体的高效加工技术。点磨削使用宽度只有几毫米的 CBN 砂轮、三点快速精密定位技术、砂轮可在线自动平衡技术; 砂轮轴线相对于工件轴线可适当倾斜,使砂轮与工件的接触从传统的砂轮全宽线接触变为“点接触”状态。不仅具有高速磨削、超高速磨削的优点,且类似于数控车削,磨削深度大,法向磨削力小,冷却、排屑充分,磨削温度低,操作方便等,特别适合细长轴类零件加工,是磨削技术与数控技术的极佳结合。目前,点磨削技术已在国内部分大型汽车制造厂用于磨削凸轮轴,磨削质量稳定,效率高,生产成本降低。
        爱磨仕超硬磨具厂家凭借专业的技术团队和行业经验优势,将产品技术研发与用户现场磨削加工相结合,研发出一系列适应加工黑色金属的陶瓷CBN磨具,尤其是外圆磨砂轮产品能够实现汽车发动机曲轴,凸轮轴的高效强力磨削,凭借其高的磨削效率和加工精度,已经成功配套于国内的高精密数控磨床。
        目前,国内机械工程学科已位于世界前列,甚至在个别技术领域已处于国际领先地位。但在先进磨削技术应用方面还落后于发达国家。先进磨削技术更符合《中国制造 2025》发展战略,具有很好的发展前景,值得大力推进。为实现国内整体磨削技术应用的提升,需要磨削装备、功能部件、砂轮制造商、用户、高校等多维协同合作。