精密磨削技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷的提高，磨削加工已廣泛應(yīng)用于金屬及其他材料的粗、精加工，是非常重要的切削加工方式。目前，磨削加工已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)精密與超精密加工最有效、應(yīng)用最廣泛的基本工藝技術(shù)，為人們提供高精度、高質(zhì)量、高度自動(dòng)化的技術(shù)裝備的開(kāi)發(fā)和研制。

磨削技術(shù)分類(lèi)

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

磨削加工能達(dá)到的磨削精度在生產(chǎn)發(fā)展的不同時(shí)期有不同的精度范圍，當(dāng)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）

精密磨削是目前對(duì)鋼鐵等黑色金屬和半導(dǎo)體等脆硬材料進(jìn)行精密加工的主要方法之一，在現(xiàn)代化的機(jī)械和電子設(shè)備制造技術(shù)中占有十分重要的地位。

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

由于微切削、滑移和摩擦等綜合作用，達(dá)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(yīng)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(jī)理與普通磨削有一些不同之處

1. 超微量切除。應(yīng)用較小的修整導(dǎo)程和修整深度精細(xì)修整砂輪，使磨粒細(xì)微破碎而產(chǎn)生微刃。一顆磨粒變成多顆磨粒，相當(dāng)于砂輪粒度變細(xì)，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(xì)修整而成的，分布在砂輪表層同一深度上的微刃數(shù)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(guò)程。磨粒是一顆具有彈性支承和大負(fù)前角切削刃的彈性體，單顆磨粒磨削時(shí)在與工件接觸過(guò)程中，開(kāi)始是彈性區(qū)，繼而是塑性區(qū)、切削區(qū)、塑性區(qū),最后是彈性區(qū)，這與切屑形成形狀相符合

4. 連續(xù)磨削加工過(guò)程。工件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，砂輪持續(xù)切入，開(kāi)始磨削系統(tǒng)整個(gè)部分都產(chǎn)生彈性變形，磨削切入量(磨削深度)和實(shí)際工件尺寸的減少量之間產(chǎn)生差值即彈性讓刀量。此后，磨削切入量逐漸變得與實(shí)際工件尺寸減少量相等，磨削系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。最后，磨削切入量到達(dá)給定值，但磨削系統(tǒng)彈性變形逐漸恢復(fù)為無(wú)切深磨削狀態(tài)。