摘要: 談到磨料磨具，首先得從磨削加工開始，磨削是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。近些年國(guó)內(nèi)磨削技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用取得不少成就。本文以砂輪高效磨削加工技術(shù)為例進(jìn)行具體分析。
磨削是用硬質(zhì)磨料去除工件上多余材料的加工方法，主要用于裝備制造領(lǐng)域機(jī)械零件的精加工，對(duì)零件表面質(zhì)量起關(guān)鍵作用。目前磨削加工正朝著高速、高效、精密、長(zhǎng)壽、綠色等方向不斷縱深發(fā)展，是現(xiàn)代裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
砂輪磨削加工的特點(diǎn)
20 世紀(jì)后隨著磨床和性能較穩(wěn)定的人造磨料( 剛玉、碳化硅、金剛石、CBN)的出現(xiàn)大大減輕了工人的工作強(qiáng)度，提高了磨削效率和加工精度。但另一方面，砂輪是多元、多孔、非均質(zhì)復(fù)合材料，其表面磨粒無數(shù)、形狀不一、高低有別、容屑有限、刃尖呈大負(fù)前角狀態(tài)。砂輪的應(yīng)用不同于一般的機(jī)械工程，影響因素極其復(fù)雜，存在無數(shù)的不確定性，因此磨削技術(shù)研究應(yīng)主要圍繞磨削科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及機(jī)械零件的技術(shù)要求( 精度、質(zhì)量)，立足于工程應(yīng)用，依靠試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)的大量數(shù)據(jù)展開。
提高砂輪磨削效率的措施
磨削在加工精度和表面粗糙度方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但其材料去除率較低，難以與車削、銑削等抗衡。為提高磨削效率，主要通過增加單位時(shí)間內(nèi)有效磨粒數(shù) ，增加磨削接觸區(qū)面積，增加磨削點(diǎn)位數(shù)量，加大磨粒載荷，減少輔助時(shí)間等措施。
砂輪高速磨削技術(shù)現(xiàn)狀
高速磨削( 砂輪速度大于 50 m /s) 、超高速磨削( 砂輪速度大于 150 m /s) 能大幅度提高磨削效率，改善磨削質(zhì)量，提高砂輪耐用度。20 世紀(jì) 90 年代末高速磨削、超高速磨削在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展，大企業(yè)依靠雄厚的資金引進(jìn)了配套的高檔數(shù)控磨床，才使我國(guó)汽車凸輪軸、曲軸等關(guān)鍵零件加工開始采用高速磨削、超高速磨削技術(shù)。盡管近年來國(guó)產(chǎn)磨床有了質(zhì)的飛躍，無故障工作時(shí)間有大的提升，大量機(jī)床出口，但其核心零部件對(duì)外依存度高。高速磨削核心技術(shù)被國(guó)外嚴(yán)重壟斷。高速磨削、超高速磨削技術(shù)是一把雙刃劍，既助推了我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，但也推高了國(guó)內(nèi)高檔磨床的價(jià)位，使絕大部分中小企業(yè)望而止步。目前，國(guó)內(nèi)高速磨削、超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用仍主要用于汽車、壓縮機(jī)、半導(dǎo)體等個(gè)別零件加工，而在鋼鐵、軸承、齒輪、農(nóng)機(jī)、航空、船舶等傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)，高速磨削普及率仍很低。
高速磨削技術(shù)新發(fā)展：點(diǎn)磨削
點(diǎn)磨削是高速磨削技術(shù)的新發(fā)展，是集 CBN 超硬磨料、超高速磨削、CNC 柔性加工三大先進(jìn)技術(shù)于一體的高效加工技術(shù)。點(diǎn)磨削使用寬度只有幾毫米的 CBN 砂輪、三點(diǎn)快速精密定位技術(shù)、砂輪可在線自動(dòng)平衡技術(shù); 砂輪軸線相對(duì)于工件軸線可適當(dāng)傾斜，使砂輪與工件的接觸從傳統(tǒng)的砂輪全寬線接觸變?yōu)?ldquo;點(diǎn)接觸”狀態(tài)。不僅具有高速磨削、超高速磨削的優(yōu)點(diǎn)，且類似于數(shù)控車削，磨削深度大，法向磨削力小，冷卻、排屑充分，磨削溫度低，操作方便等，特別適合細(xì)長(zhǎng)軸類零件加工，是磨削技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的極佳結(jié)合。目前，點(diǎn)磨削技術(shù)已在國(guó)內(nèi)部分大型汽車制造廠用于磨削凸輪軸，磨削質(zhì)量穩(wěn)定，效率高，生產(chǎn)成本降低。
愛磨仕超硬磨具廠家憑借專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，將產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)與用戶現(xiàn)場(chǎng)磨削加工相結(jié)合，研發(fā)出一系列適應(yīng)加工黑色金屬的陶瓷CBN磨具，尤其是外圓磨砂輪產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，凸輪軸的高效強(qiáng)力磨削，憑借其高的磨削效率和加工精度，已經(jīng)成功配套于國(guó)內(nèi)的高精密數(shù)控磨床。
目前，國(guó)內(nèi)機(jī)械工程學(xué)科已位于世界前列，甚至在個(gè)別技術(shù)領(lǐng)域已處于國(guó)際領(lǐng)先地位。但在先進(jìn)磨削技術(shù)應(yīng)用方面還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。先進(jìn)磨削技術(shù)更符合《中國(guó)制造 2025》發(fā)展戰(zhàn)略，具有很好的發(fā)展前景，值得大力推進(jìn)。為實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)整體磨削技術(shù)應(yīng)用的提升，需要磨削裝備、功能部件、砂輪制造商、用戶、高校等多維協(xié)同合作。
