金屬超高速磨削機理

    在超高速磨削中，通過優(yōu)化選擇各種磨削參數(shù)可最大限度地提高材料加工延塑性，減少磨削表面裂紋和損傷。在保持其他參數(shù)不變的情況下，隨著砂輪速度的大幅度提高，單位時間內(nèi)磨削區(qū)的磨粒增加，每個磨粒切下的磨屑厚度變小，每顆磨粒的切削厚度變薄，則導(dǎo)致每個磨粒承受的磨削力變小，總磨削力也大大降低。由于磨削速度很高，單個磨屑的形成時間極短。在極短時間內(nèi)完成的磨屑高應(yīng)變率形成過程，使工件表面的彈性變形層變淺，磨削溝痕兩側(cè)因塑性流動而形成的隆起高度變小，磨屑形成過程中的耕犁和滑擦距離變小，工件表面層硬化及殘余應(yīng)力傾向減少。超高速磨削時磨粒在磨削區(qū)內(nèi)的移動速度和工件的進給速度均大大加快，再加上應(yīng)變率響應(yīng)溫度滯后的影響，使工件表面層磨削溫度有所降低，能越過容易發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域，而極大地擴展了磨削工藝參數(shù)的應(yīng)用范圍。

    超高速磨削技術(shù)在實際應(yīng)用中，還需深入、系統(tǒng)地研究高硬難加工金屬材料的高速／超高速的磨削機理，主要研究內(nèi)容如下：

①高硬難加工材料的微結(jié)構(gòu)和材料性能分析。

②超高速磨削條件下高硬難加工材料的微結(jié)構(gòu)和材料性能對去除機理的研究。

③超高速磨削狀態(tài)下，材料去除機理及其對工件加工質(zhì)量的影響。

④超高速磨削工況下的磨削力、磨削熱的形成機理和分配。

⑤磨屑在磨削力、磨削熱的復(fù)合作用下的成屑機理及其對工件加工質(zhì)量的影響。

⑥超高速磨削下磨削表面的裂紋和損傷的形成機理。

⑦加工條件對破壞層的影響。

⑧砂輪、工件及機床的受力及振動對工件加工質(zhì)量的影響。應(yīng)尋求合適的方法以提高超高速磨削的金屬磨除率，又不造成工件的熱損傷。如果將磨削溫度控制在液態(tài)成膜沸點以下，就可以提高金屬磨除率，就可對磨削過程中熱損傷實現(xiàn)自適應(yīng)控制。

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