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磨削加工在机械制造业中应用非常广泛，在汽车、航空航天等领域的应用尤其重要，根据其工艺不同可以分为多种形式。经过长期发展，磨削技术正朝高速、高效、低表面粗糙度值、精密、智能等方向发展。 普通磨削的砂轮圆周速度在45m/s以下，高速磨削在45m/s以上，超高速磨削则在150m/s以上（有的研究机构，如德国亚琛工业大学已经达到500m/s）。高速超高速磨削可以大幅度提高磨削效率、延长砂轮寿命和降低表面粗糙度值，可以对硬脆材料实现延性域磨削，对高塑性和难磨材料也有良好的磨削表现。在普通磨削速度下，磨削镍基合金的磨削力随着磨除率提高而迅速增加，而在超高速磨削速度下，磨削镍基合金的磨削力随磨除率提高而增加幅度很小，进给速度可以达到60m/min（而普通磨削进给速度不能超过1m/min）（蔡光起：《磨削技术现状与新进展》，《机械工人》冷加工2000年第11期）。 高速磨削技术从前苏联传入我国 高速磨削技术是20世纪50年代初期从前苏联传入我国的。而前苏联同志来华进行高速磨削表演、传授实践经验则是《机械工人》杂志首先予以宣传推广的。如1956年，苏联机械制造业先进生产者代表团访华，其中的团员库尔金是莫斯科汽车工厂的磨削高手，他有近30年的磨削生产实践经验，而且不断改进工艺过程，极大地提高了劳动生产率，因此获得数枚前苏联颁发的劳动荣誉勋章。库尔金到北京第一机床厂做了高速磨削表演（见图1）。当时北一机床还是以手工刮研燕尾定位板的燕尾槽，而库尔金使用修整成一定角度的砂轮进行磨削，只需要2.5min，比当时北一机床的生产效率高47倍（北一机床报道：《库尔金的高速磨削表演》，《机械工人》1956年第6期）。 图1 1956年库尔金来华进行的高速磨削表演 （《机械工人》1956年第6期） 20世纪六七十年代，西方工业发达国家对高速磨削进行了深入的基础研究，取得了较大的突破，80年代，高速磨削技术取得新的进展，德国钴领（GUHRING）制造了世界第一台高效深磨磨床。 我国高速磨削技术的长足发展 我国高速磨削领域在20世纪六七十年代也取得了一些进展。1964年，郑州磨料磨具磨削研究所与企业合作进行高速磨削试验，上海机床厂、上海冲剪机床厂等单位在采用高速磨削中也积累了不少经验。70年代，我国生产和改装了数百台高速磨床，在实际生产中已经应用了50～60m/s高速磨削，也进行了80～125m/s高速磨削的试验研究。70年代，河南省还成立了高速磨削推广小组，召开过几次高速磨削推广会议。在此期间，《机械工人》杂志根据技术发展，向行业宣传推广企业采用高速磨削的实践经验。如1973年5月河南第二次高速磨削推广会议召开后，河南方面应邀在《机械工人》介绍了高速磨削技术要点和高速磨削砂轮的选择标准（河南省高速磨削推广小组：《高速磨削》，《机械工人》1973年第6期，见图2）；郑州柴油机厂成功地改造M8365凸轮磨床，使其砂轮线速度由35m/s提高到50m/s，工效提高一倍多（郑州柴油机厂：《高速磨削在M8395凸轮磨床上的应用》，《机械工人》1973年第6期）。 图2 《机械工人》70年代高速磨削专题 80年代初，东北大学等进行了大量的高速磨削试验研究，取得了一些研究成果。针对读者对磨削尤其是高速高效磨削技术的需求，《机械工人》邀请业内专家介绍行业的最新发展。上海机床厂磨床研究所李兆高等应邀开设“磨削加工知识讲座”，其中第六讲介绍了高速磨削等高效磨削的技术特点及优点（李兆高等：《磨削加工知识讲座第六讲：高效磨削》，《机械工人》冷加工1982年第6期）。郑州磨料磨具磨削研究所张树声开设“磨削知识讲座”，简明扼要地介绍了高速磨削、高速深切快进磨削等磨削新技术（张树声：《磨削新工艺新技术》，冷加工1988年第5期）。 磨料、磨削液的国产化 CBN（立方氮化硼）是继人造金刚石之后的一种超硬磨料，1957年由美国GE首先合成，很快就引起工业领域的普遍重视。虽然CBN刀具在金属高速切削领域已经利如宝刀，但是其最广泛和用量最大的领域还是被制成超硬磨具，CBN磨具用于高速磨削，可使磨削效率提到数十倍，磨削质量提高一个等级以上（周德生：《立方氮化硼在机械加工中的应用》，《机械工人》冷加工1998年第4期）。西方工业发达国家自20世纪70年代开始推广CBN砂轮，90年代已普遍代替普通砂轮进行高速磨削或超高速磨削，而在90年代CBN磨具的应用在我国大部分工厂还是空白，仅应用于一些难加工材料及轴承、工具等行业。鉴于当时国内大部分技术人员对CBN磨具还不够了解，郑州磨料磨具磨削研究所专家田书跃应邀撰写《CBN磨具的选择及应用》（冷加工1998年第4期），介绍CBN磨料及各种结合剂磨具的特性，着重介绍了陶瓷结合剂CBN磨具。 磨削液是高速磨削中重要的冷却润滑介质，分水基和油基磨削液两种，其冷却性、润滑性、清洗性以及环保性能等是保证高速磨削性能的关键之一。国内外都很重视磨削液的研制。70年代末以来，国内如上海机床厂磨床研究所、广州机床研究所、武汉材料保护研究所等不断发展磨削液，如武汉材料保护研究所研制的WS－20磨削液（冷加工1982年第1期）、上海高桥化工三厂和洛阳轴承厂等单位共同研制的LPG－1磨削液（冷加工1985年第8期），在当时，经过测试各种性能都比较理想，可以替代国外同类产品，对磨削液国产化作出了贡献（夏淦珍等：《进口高效机床及冷却液的国产化》，冷加工1991年第9期）。 21世纪以来，高速、超高速磨削加工的关键技术包括高速超高速砂轮技术、主轴及轴承技术、磨削液及其供给技术、磨削状态检测数控技术等都有长足的进展（李长河：《高速和超高速磨削加工及其关键技术》，《现代零部件》2005年第9期；黄竹学等：《磨削加工自动化、智能化及虚拟化》，冷加工2007年第12期）。 总体而言，作为重要的先进制造技术，我国的高速超高速磨削与国外相比还有很大差距，追赶国际先进水平还有待我国磨削领域同仁付出长期的辛勤努力。 |
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