磨削工藝緒論磨削加工的發(fā)展

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1、Prospect of G rinding Technology磨 削 技 術(shù) 的 發(fā) 展 栗 正 新 教 授河 南 工 業(yè) 大 學(xué) 材 料 學(xué) 院2012.4 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 02p The figure below illustrates a typical flat surface grinding machine. 1 磨 削 技 術(shù) 要 素 磨 床 、 磨 具 、 夾 具 、 磨 削 參 數(shù) 和 被 加 工 材

2、料 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 03p 外 圓 磨 床 1 磨 削 技 術(shù) 要 素 磨 床 、 磨 具 、 夾 具 、 磨 削 參 數(shù) 和 被 加 工 材 料 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 04分 類 ：p 按 砂 輪 線 速 度 Vs磨 削 分 為 :普 通 磨 削 (Vs4

3、5m/s)、 高 速 磨 削 (45Vs150m/s)、 超 高 速 磨 削 (Vs150m/s)。 p 按 磨 削 精 度 將 磨 削 分 為 :普 通 磨 削 、 精 密 磨 削 (加 工 精 度 1m 0.1m、 表 面 粗 糙 度 Ra0.2m 0.1m)、超 精 密 磨 削 (加 工 精 度 0.1m， 表 面 粗 糙 度 Ra0.025m)。p 按 磨 削 效 率 將 磨 削 分 為 :普 通 磨 削 、 高 效 磨 削 。高 效 磨 削 包 括 高 速 磨 削 、 超 高 速 磨 削 、 緩 進(jìn) 給 磨 削 、 高 效 深 切 磨 削 (HEDG)、砂 帶 磨 削 、 快 速 短

4、 行 程 磨 削 、 高 速 重 負(fù) 荷 磨 削 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 05特 點(diǎn) ：p 加 工 精 度 高 由 于 磨 削 具 有 其 它 加 工 方 法 無(wú) 法 比 擬 的 特 點(diǎn) ， 如 砂 輪 上 參 與 切 削 的 磨 粒 多 ，切 削 刃 多 且 幾 何 形 狀 不 同 ； 僅 在 較 小 的 局 部 產(chǎn) 生 加 工 應(yīng) 力 ； 磨 具 對(duì) 斷 續(xù) 切 削 、 工件 硬 度 的 變

5、 化 不 很 敏 感 ； 砂 輪 可 實(shí) 現(xiàn) 在 線 修 銳 等 ， 因 而 可 使 加 工 件 獲 得 很 高 的 加工 精 度 。 p 加 工 效 率 高 如 緩 進(jìn) 給 深 磨 ， 一 次 磨 削 深 度 可 達(dá) 到 0 25mm， 如 將 砂 輪 修 整 成 所 需 形 狀 ，一 次 便 可 磨 出 所 需 的 工 件 形 狀 。 而 當(dāng) Vs進(jìn) 一 步 提 高 后 ， 其 加 工 效 率 則 更 高 。 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0

6、 Introduction Chapter 06特 點(diǎn) ：p 適 應(yīng) 性 強(qiáng)工 程 材 料 不 斷 發(fā) 展 許 多 材 料 (如 陶 瓷 材 料 、 玻 璃 材 料 等 )在 工 業(yè) 中 的 應(yīng) 用 不 斷擴(kuò) 大 ， 有 些 材 料 只 能 采 用 磨 削 加 工 ， 需 要 有 新 的 磨 削 技 術(shù) 及 磨 削 工 藝 與 之 相 適 應(yīng) 。 p 磨 削 工 具 種 類 多各 種 各 樣 的 磨 料 磨 具 種 類 繁 多 。 人 造 金 剛 石 砂 輪 、 CBN砂 輪 的 出 現(xiàn) ， 擴(kuò) 大 了磨 削 加 工 的 應(yīng) 用 范 圍 。 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School o

7、f Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 07發(fā) 展 趨 勢(shì) ：p 高 速加 工 效 率 高 高 速 高 效 磨 削 、 超 高 速 磨 削 在 歐 洲 、 美 國(guó) 和 日 本 等 一 些 工 業(yè) 發(fā) 達(dá)國(guó) 家 發(fā) 展 很 快 ， 如 德 國(guó) 的 Aachen大 學(xué) 、 Bremm大 學(xué) 、 美 國(guó) 的 Connecticut大 學(xué) 等 ，有 的 在 實(shí) 驗(yàn) 室 完 成 了 Vs為 250m/s、 350m/s、 400m/s的 實(shí) 驗(yàn) 。 據(jù) 報(bào) 道 ， 德 國(guó)

8、 Aachen大 學(xué) 正 在 進(jìn) 行 目 標(biāo) 為 500m/s的 磨 削 實(shí) 驗(yàn) 研 究 。 在 實(shí) 用 磨 削 方 面 ， 日 本 已 有Vs=200m/s的 磨 床 在 工 業(yè) 中 應(yīng) 用 。 我 國(guó) 70年 代 末 期 便 進(jìn) 行 了 80m/s、 120m/s的 磨 削 工 藝 實(shí) 驗(yàn) ； 前 幾 年 ， 開 展250m/s的 磨 削 研 究 (但 至 今 尚 未 見 到 這 方 面 的 報(bào) 道 )， 所 以 說(shuō) 有 些 高 速 磨 削 技 術(shù) 還只 是 實(shí) 驗(yàn) 而 已 ， 尚 未 走 出 實(shí) 驗(yàn) 室 ， 技 術(shù) 還 遠(yuǎn) 沒(méi) 有 成 熟 ， 特 別 是 超 高 速 磨 削 的 研 究還

9、 開 展 得 很 少 。 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 ， 砂 輪 線 速 度 Vs一 般 還 是 45 60m/s。 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 08發(fā) 展 趨 勢(shì) ：p 高 效重 負(fù) 荷 磨 削砂 帶 磨 削 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Intro

10、duction Chapter 09發(fā) 展 趨 勢(shì) ：p 高 精國(guó) 內(nèi) 外 都 采 用 超 精 密 磨 削 、 精 密 修 整 、 微 細(xì) 磨 料 磨 具 進(jìn) 行 亞 微 米 級(jí) 以 下 切 深 磨 削 的 研究 ， 以 獲 得 亞 微 米 級(jí) 的 尺 寸 精 度 。微 細(xì) 磨 料 磨 削 用 于 超 精 密 鏡 面 磨 削 的 樹 脂 結(jié) 合 劑 砂 輪 的 金 剛 石 磨 粒 平 均 直 徑 可 小 至4m。 日 本 用 激 光 在 研 磨 過(guò) 的 人 造 單 晶 金 剛 石 上 切 出 大 量 等 高 性 一 致 的 微 小 切 刃 ， 對(duì) 硬 脆 材料 進(jìn) 行 精 密 磨 削 加 工

11、。超 硬 材 料 微 粉 砂 輪 超 精 密 磨 削 主 要 用 于 磨 削 難 加 工 材 料 ， 精 度 可 達(dá) 0.025m。 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 010發(fā) 展 趨 勢(shì) ：p 高 精日 本 開 發(fā) 了 電 解 在 線 修 整 (ELID)超 精 密 鏡 面 磨 削 技 術(shù) ， 使 得 用 超 細(xì) 微 (或 超 微 粉 )超 硬 磨料 制 造 砂 輪 成 為 可 能 ， 可 實(shí) 現(xiàn) 硬

12、脆 材 料 的 高 精 度 、 高 效 率 的 超 精 密 磨 削 。作 平 面 研 磨 運(yùn) 動(dòng) 的 雙 端 面 精 密 磨 削 技 術(shù) ， 其 加 工 精 度 、 切 除 率 都 比 研 磨 高 得 多 ， 且 可獲 得 很 高 的 平 面 度 。 電 泳 磨 削 技 術(shù) 也 是 一 種 新 的 超 精 密 及 納 米 磨 削 技 術(shù) 。 總 之 ， 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 很 快 ， 在 機(jī) 械 加 工 中 起 著 非 常 重 要 的 作 用 。 目前 ， 磨 削 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 是 ：發(fā) 展 超 硬 磨 料 磨 具 ， 研 究 精 密 及 超 精 密 磨 削 、 高 速 高

13、效 磨 削 機(jī) 理 并 開發(fā) 其 新 的 磨 削 工 藝 技 術(shù) ， 研 制 高 精 度 、 高 剛 性 的 自 動(dòng) 化 磨 床 。 1 磨 削 技 術(shù) 發(fā) 展 概 述 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0112.1 磨 削 機(jī) 理 及 磨 削 工 藝 的 研 究 通 過(guò) 對(duì) 磨 削 機(jī) 理 和 磨 削 工 藝 的 研 究 ， 揭 示 各 種 磨 削 過(guò) 程 、 磨 削 現(xiàn) 象 的本 質(zhì) ， 找 出 其 變 化 規(guī) 律 ， 例 如 ， 磨

14、削 力 、 磨 削 功 率 、 磨 削 熱 及 磨 削 溫 度的 分 布 、 切 屑 的 形 成 過(guò) 程 、 磨 削 燒 傷 、 磨 削 表 面 完 整 性 等 的 影 響 因 素 和條 件 ； 不 同 工 件 材 料 (特 別 是 難 加 工 材 料 和 特 殊 功 能 材 料 )和 磨 削 條 件 的 最佳 磨 削 參 數(shù) ； 磨 具 的 磨 損 ， 新 型 磨 具 材 料 的 磨 削 性 能 等 ， 只 有 通 過(guò) 磨 削機(jī) 理 和 磨 削 工 藝 的 研 究 ， 才 能 確 定 最 佳 的 磨 削 范 圍 ， 獲 取 最 佳 的 磨 削 參數(shù) 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究

15、School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0122.1 磨 削 機(jī) 理 及 磨 削 工 藝 的 研 究 對(duì) 普 通 磨 削 而 言 ， 在 磨 削 機(jī) 理 和 磨 削 工 藝 方 面 已 開 展 了 廣 泛 而 深 入的 研 究 。 在 精 密 及 超 精 密 磨 削 、 高 速 高 效 磨 削 的 磨 削 機(jī) 理 和 磨 削 工 藝 方面 ， 針 對(duì) 不 同 的 工 程 材 料 (如 陶 瓷 和 玻 璃 )國(guó) 內(nèi) 外 開 展 了 一 些 研 究

16、， 研 究 的重 點(diǎn) 有 ： 磨 削 過(guò) 程 、 磨 削 現(xiàn) 象 (如 磨 削 力 、 磨 削 溫 度 、 磨 削 燒 傷 及 裂 紋 等 )的研 究 ； 磨 削 工 藝 參 數(shù) 優(yōu) 化 的 研 究 ； 不 同 材 料 (常 用 材 料 )的 磨 削 機(jī) 理 的 研 究 ； 磨 削 過(guò) 程 的 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 與 仿 真 的 研 究 。 2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0132.2 高 速 、

17、高 精 度 主 軸 單 元 制 造 技 術(shù) 主 軸 單 元 包 括 主 軸 動(dòng) 力 源 、 主 軸 、 軸 承 和 機(jī) 架 幾 個(gè) 部 分 ， 它 影 響 著 加工 系 統(tǒng) 的 精 度 、 穩(wěn) 定 性 及 應(yīng) 用 范 圍 ， 其 動(dòng) 力 學(xué) 性 能 及 穩(wěn) 定 性 對(duì) 高 速 高 效磨 削 、 精 密 超 精 密 磨 削 起 著 關(guān) 鍵 的 作 用 。 高 砂 輪 線 速 度 主 要 是 提 高 砂 輪 主 軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 特 別 是 在 砂 輪 直 徑 受 到 限制 的 場(chǎng) 合 (如 內(nèi) 圓 磨 削 )。 因 而 ， 適 應(yīng) 于 高 精 度 、 高 速 及 超 高 速 磨 床 的 主 軸

18、單 元 是 磨 床 的 關(guān) 鍵 部 件 。 而 對(duì) 于 高 速 高 精 度 主 軸 單 元 系 統(tǒng) ， 應(yīng) 該 是 剛 性好 ， 回 轉(zhuǎn) 精 度 高 ， 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 溫 升 小 、 穩(wěn) 定 性 好 、 可 靠 ， 功 耗 低 ， 壽 命 長(zhǎng) ， 同 時(shí) ， 成 本 也 應(yīng) 適 中 。 要 滿 足 這 些 要 求 ， 主 軸 的 制 造 及 動(dòng) 平 衡 ， 主 軸 的支 撐 (軸 承 )， 主 軸 系 統(tǒng) 的 潤(rùn) 滑 和 冷 卻 ， 系 統(tǒng) 的 剛 性 等 是 很 重 要 的 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Enginee

19、ring, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0142.2 高 速 、 高 精 度 主 軸 單 元 制 造 技 術(shù) 目 前 ， 國(guó) 內(nèi) 主 軸 單 元 的 速 度 大 約 在 10,000r/min以 下 ， 且 其 精 度 、 剛性 及 穩(wěn) 定 性 有 待 于 考 驗(yàn) 和 提 高 。 同 時(shí) ， 缺 乏 高 速 、 高 精 度 、 大 功 率 的 主軸 單 元 (電 主 軸 )。需 要 進(jìn) 一 步 研 究 的 重 點(diǎn) 如 下 ： 大 功 率 、 高 轉(zhuǎn) 速 和 高 精 度 的 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 研 究 與 開 發(fā) ； 高 剛

20、 性 、 高 精 度 、 高 轉(zhuǎn) 速 重 負(fù) 荷 的 軸 承 或 支 承 件 的 研 究 與 開 發(fā) ； 高 速 、 高 剛 性 、 高 精 度 的 砂 輪 主 軸 和 工 件 頭 架 主 軸 的 制 造 技 術(shù) 。 2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0152.3 精 密 、 高 速 進(jìn) 給 單 元 制 造 技 術(shù) 進(jìn) 給 單 元 包 括 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 部 件 、 滾 動(dòng) 單 元 、 位 置 監(jiān) 測(cè)

21、 單 元等 。 進(jìn) 給 單 元 是 使 砂 輪 保 持 正 常 工 作 的 必 要 條 件 ， 也 是 評(píng) 價(jià)高 速 、 高 效 及 超 高 速 磨 床 性 能 的 重 要 指 標(biāo) 之 一 ， 因 此 ， 要 求進(jìn) 給 單 元 運(yùn) 轉(zhuǎn) 靈 活 ， 分 辨 率 高 ， 定 位 精 度 高 ， 沒(méi) 有 爬 行 ， 有較 大 的 移 動(dòng) 范 圍 (既 要 適 合 空 行 程 時(shí) 的 快 進(jìn) 給 ， 又 要 適 應(yīng) 加 工時(shí) 的 小 進(jìn) 給 或 者 微 進(jìn) 給 )， 既 要 有 較 大 的 加 速 度 ， 又 要 有 足 夠大 的 推 力 ， 剛 性 高 ， 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng) 快 ， 定 位 精 度 好

22、 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0162.3 精 密 、 高 速 進(jìn) 給 單 元 制 造 技 術(shù) 在 以 下 幾 個(gè) 方 面 應(yīng) 重 點(diǎn) 研 究 ： 高 速 精 密 交 流 伺 服 系 統(tǒng) 及 電 機(jī) 的 研 究 ； 直 線 伺 服 電 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 與 應(yīng) 用 的 研 究 ； 高 速 精 密 滾 珠 絲 杠 副 及 大 導(dǎo) 程 滾 珠 絲 杠 副 的 研 究 ； 高 精 度 導(dǎo) 軌 、 新

23、型 導(dǎo) 軌 摩 擦 副 的 研 究 ； 能 適 應(yīng) 超 精 密 磨 削 的 高 靈 敏 度 、 超 微 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 和 超 低 摩擦 系 數(shù) 的 導(dǎo) 軌 副 的 研 究 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0172.4 砂 輪 制 造 及 其 新 技 術(shù) 隨 著 工 程 材 料 的 發(fā) 展 及 其 應(yīng) 用 ， CBN砂 輪 和 人 造 金 剛 石砂 輪 的 應(yīng) 用 越 來(lái) 越 廣 泛 ， 而 砂

24、輪 的 許 用 線 速 度 也 要 求 較 高 ，一 般 在 80m/s以 上 。 單 層 電 鍍 CBN砂 輪 的 線 速 度 可 達(dá) 250m/s，發(fā) 展 超 高 速 磨 削 也 需 要 150m/s以 上 的 砂 輪 。砂 輪 的 設(shè) 計(jì) ， 其 截 面 形 狀 的 優(yōu) 化 、 粘 結(jié) 劑 的 結(jié) 合 強(qiáng) 度 及 其適 用 性 、 砂 輪 基 體 的 材 料 、 砂 輪 的 制 造 技 術(shù) (特 別 是 對(duì) 微 細(xì) 磨料 磨 具 的 制 造 技 術(shù) )等 都 是 非 常 重 要 的 。 2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and

25、 Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0182.4 砂 輪 制 造 及 其 新 技 術(shù) 關(guān) 鍵 技 術(shù) ： 砂 輪 基 體 材 料 及 制 造 技 術(shù) 的 開 發(fā) 、 設(shè) 計(jì) 及 其 優(yōu) 化 ； 砂 輪 新 型 粘 結(jié) 劑 (特 別 是 適 用 于 制 造 微 細(xì) 磨 料 磨 具 的 粘 結(jié) 劑 )的 研 究 ； 新 型 磨 料 的 制 備 工 藝 ， 如 可 使 磨 料 容 易 產(chǎn) 生 新 的 切 削 刃 ； 新 型 砂 輪 的 制 造 工 藝 ， 既 要 使 砂 輪 具 有 足 夠 的 容 屑 空 間

26、 ， 也 要 有 更好 的 凸 出 性 ； 適 合 于 超 精 密 磨 削 的 超 微 粉 砂 輪 的 制 備 技 術(shù) 。 2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0192.5 機(jī) 床 支 承 技 術(shù) 及 輔 助 單 元 技 術(shù) 機(jī) 床 支 承 技 術(shù) 主 要 是 指 機(jī) 床 的 支 承 構(gòu) 件 的 設(shè) 計(jì) 及 制 造 技 術(shù) 。 輔 助 單元 技 術(shù) 包 括 快 速 工 件 裝 夾 技 術(shù) ， 高 效 冷

27、 卻 潤(rùn) 滑 液 過(guò) 濾 系 統(tǒng) 、 機(jī) 床 安 全 裝置 、 切 屑 處 理 及 工 件 清 潔 技 術(shù) 、 主 軸 及 砂 輪 的 動(dòng) 平 衡 技 術(shù) 等 。 磨 床 支 承 構(gòu) 件 是 砂 輪 架 、 頭 架 、 尾 架 、 工 作 臺(tái) 等 部 件 的 支 撐 基 礎(chǔ) 件 。要 求 它 有 良 好 的 靜 剛 度 、 動(dòng) 剛 度 及 熱 剛 度 。 對(duì) 于 一 些 精 密 、 超 高 速 磨 床 ，國(guó) 內(nèi) 外 都 有 采 用 聚 合 物 混 凝 土 (人 造 花 崗 巖 )來(lái) 制 造 床 身 和 立 柱 的 ， 也 有 的 將 立 柱 和 底 座 采 用 鑄 鐵 整 體 鑄 造 而 成

28、， 還 有 采 用 鋼 板 焊 接 件 ， 并 將 阻 尼材 料 填 充 其 內(nèi) 腔 以 提 高 其 抗 震 性 ， 這 些 都 收 到 了 很 好 的 效 果 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0202.5 機(jī) 床 支 承 技 術(shù) 及 輔 助 單 元 技 術(shù)應(yīng) 在 以 下 幾 個(gè) 方 面 (特 別 是 下 一 代 磨 床 的 設(shè) 計(jì) )加 強(qiáng) 研 究 ： 新 型 材 料 及 結(jié) 構(gòu) 的 支 承 構(gòu)

29、 件 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 及 制 造 技 術(shù) 的 研 究 ； 砂 輪 動(dòng) 平 衡 技 術(shù) 的 研 究 ； 磨 削 液 過(guò) 濾 系 統(tǒng) 的 研 究 ； 安 全 防 護(hù) 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 制 造 技 術(shù) 的 研 究 ； 精 密 自 動(dòng) 跟 刀 架 及 支 承 件 的 研 究 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0212.5 機(jī) 床 支 承 技 術(shù) 及 輔 助 單 元 技 術(shù)應(yīng) 在 以 下 幾 個(gè) 方 面

30、 (特 別 是 下 一 代 磨 床 的 設(shè) 計(jì) )加 強(qiáng) 研 究 ： 新 型 材 料 及 結(jié) 構(gòu) 的 支 承 構(gòu) 件 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 及 制 造 技 術(shù) 的 研 究 ； 砂 輪 動(dòng) 平 衡 技 術(shù) 的 研 究 ； 磨 削 液 過(guò) 濾 系 統(tǒng) 的 研 究 ； 安 全 防 護(hù) 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 制 造 技 術(shù) 的 研 究 ； 精 密 自 動(dòng) 跟 刀 架 及 支 承 件 的 研 究 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction

31、 Chapter 0222.6 砂 輪 在 線 修 整 技 術(shù) 在 磨 削 過(guò) 程 中 ， 砂 輪 由 于 磨 鈍 和 磨 損 ， 需 要 進(jìn) 行 及 時(shí) 修 整 ， 特 別 是對(duì) 超 細(xì) 磨 料 砂 輪 而 言 ， 更 需 頻 繁 修 整 。 普 通 砂 輪 修 整 比 較 容 易 ； 人 造 金剛 石 砂 輪 和 CBN砂 輪 的 修 整 (特 別 是 在 線 修 整 )是 個(gè) 難 題 。 超 硬 磨 料 砂 輪 的 修 圓 及 磨 料 開 刃 是 兩 個(gè) 很 重 要 的 問(wèn) 題 。 目 前 ， 國(guó) 內(nèi)一 些 學(xué) 者 正 在 研 究 激 光 修 整 砂 輪 和 電 解 修 整 砂 輪 ，

32、以 期 解 決 高 效 實(shí) 用 的修 整 問(wèn) 題 。 重 要 的 關(guān) 鍵 問(wèn) 題 有 ： 新 的 、 高 效 實(shí) 用 的 砂 輪 修 整 技 術(shù) 及 其 裝 置 ； 砂 輪 在 線 修 整 技 術(shù) 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0232.7 環(huán) 境 友 好 的 相 關(guān) 磨 削 技 術(shù) 磨 削 過(guò) 程 中 ， 冷 卻 液 的 作 用 主 要 是 冷 卻 和 潤(rùn) 滑 、 將 磨 削熱 從 工 件 表

33、 面 帶 走 、 沖 刷 掉 磨 削 時(shí) 留 在 工 件 和 砂 輪 表 面 上 的切 屑 。 但 是 ， 鑒 于 冷 卻 液 對(duì) 環(huán) 境 污 染 的 負(fù) 面 影 響 ， 磨 削 時(shí) 應(yīng)盡 可 能 少 用 冷 卻 液 或 不 用 冷 卻 液 ， 因 此 ， 應(yīng) 開 展 對(duì) 下 列 關(guān) 鍵技 術(shù) 的 研 究 ： 對(duì) 環(huán) 境 不 產(chǎn) 生 污 染 的 冷 卻 劑 ； 新 的 冷 卻 方 法 及 冷 卻 裝 置 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 I

34、ntroduction Chapter 0242.8 磨 削 過(guò) 程 的 檢 測(cè) 控 制 技 術(shù) 磨 削 過(guò) 程 的 檢 測(cè) 與 控 制 ， 主 要 是 通 過(guò) 傳 感 器 、 分 析 及 信 號(hào) 處 理 ， 對(duì) 磨削 過(guò) 程 進(jìn) 行 實(shí) 時(shí) 監(jiān) 控 ， 例 如 對(duì) 砂 輪 的 磨 損 及 破 損 情 況 進(jìn) 行 監(jiān) 測(cè) 和 控 制 ，對(duì) 工 件 的 尺 寸 、 形 狀 與 位 置 精 度 和 加 工 表 面 質(zhì) 量 進(jìn) 行 監(jiān) 控 。 這 需 要 研 究新 的 實(shí) 用 的 傳 感 器 、 檢 測(cè) 與 監(jiān) 控 方 法 。 有 些 學(xué) 者 提 出 ， 將 新 型 非 接 觸 式 傳 感 器 (聲

35、 發(fā) 射 傳 感 器 )安 裝 在 砂 輪 的基 體 上 ， 通 過(guò) 信 號(hào) 接 收 器 接 收 信 號(hào) 并 對(duì) 其 進(jìn) 行 分 析 處 理 ， 以 控 制 砂 輪 所 受 的 力 ， 從 而 監(jiān) 控 砂 輪 的 磨 損 狀 況 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0252.8 磨 削 過(guò) 程 的 檢 測(cè) 控 制 技 術(shù) 國(guó) 內(nèi) 也 開 發(fā) 了 一 些 非 接 觸 式 測(cè) 量 傳 感 器 及 磨 削

36、過(guò) 程 的 在 線 監(jiān) 測(cè) 、 監(jiān) 控技 術(shù) 等 ， 但 與 國(guó) 外 差 距 很 大 。 國(guó) 內(nèi) 應(yīng) 以 實(shí) 用 化 為 目 標(biāo) ， 進(jìn) 行 相 關(guān) 測(cè) 試 技術(shù) 的 研 究 ， 研 究 精 度 高 、 可 靠 性 好 、 實(shí) 用 性 強(qiáng) 的 測(cè) 試 技 術(shù) 與 設(shè) 備 。 同 時(shí) ，加 強(qiáng) 對(duì) 砂 輪 磨 損 及 破 損 、 砂 輪 修 整 狀 態(tài) ， 工 件 的 加 工 精 度 、 加 工 表 面 質(zhì)量 等 在 線 監(jiān) 控 技 術(shù) 進(jìn) 行 研 究 ， 開 展 自 適 應(yīng) 控 制 及 智 能 控 制 的 研 究 。其 關(guān) 鍵 技 術(shù) 有 砂 輪 的 磨 損 及 破 損 的 監(jiān) 控 技 術(shù) ；

37、 工 件 的 尺 寸 精 度 、 形 狀 精 度 、 位 置 精 度 和 加 工 表 面 質(zhì) 量 的 在 線 監(jiān) 控 技 術(shù) ； 精 度 高 、 可 靠 性好 、 實(shí) 用 性 強(qiáng) 的 測(cè) 試 技 術(shù) 與 儀 器 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 0262.9 磨 削 過(guò) 程 的 仿 真 與 虛 擬 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 及 模 擬 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 利 用 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行 磨 削 基

38、 本 參 數(shù)及 磨 削 工 藝 的 仿 真 是 一 個(gè) 重 要 的 研 究 課 題 。 利 用 計(jì) 算 機(jī) 仿 真 ， 可 以 模 擬磨 削 過(guò) 程 ， 并 能 分 析 和 預(yù) 測(cè) 不 同 條 件 下 磨 削 效 果 和 磨 床 的 性 能 ， 但 仿 真必 須 建 立 在 有 充 分 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 的 基 礎(chǔ) 之 上 。 目 前 能 使 用 砂 輪 地 貌 模 型 對(duì) 砂輪 進(jìn) 行 仿 真 ， 能 對(duì) 磨 屑 形 成 過(guò) 程 、 能 量 轉(zhuǎn) 換 、 磨 削 力 變 化 、 磨 削 區(qū) 溫 度 、磨 削 精 度 和 磨 削 表 面 質(zhì) 量 進(jìn) 行 仿 真 ， 還 開 發(fā) 了 分 析 和 仿 真 磨 削 過(guò) 程 的 軟 件 工 具 。 虛 擬 磨 床 是 虛 擬 制 造 技 術(shù) 中 的 一 個(gè) 新 的 研 究 領(lǐng) 域 ， 可 以 建 立 一 個(gè) 逼真 的 虛 擬 磨 削 環(huán) 境 。2 磨 削 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究 School of Materials Science and Engineering, H AUT G rinding Technology 0 Introduction Chapter 027END