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点磨削技术,就知道你不懂!

 Martin2016 2016-11-17

  • 快速点磨削(Quick - point Grinding)是由德国Junker公司Erwin Junker先生于1994年开发并取得专利的一种先进的超高速磨削技术。它集成了超高速磨削,CBN超硬磨料及CNC柔性加工三大先进技术,具有优良的加工性能,是超高速磨削技术在高效率、高柔性和大批量生产高质量稳定性方面的又一新发展。该工艺主要用于轴、盘类零件加工。其CBN或人造金刚石超硬磨料砂轮轴线在水平和垂直方向与工件轴线形成一定倾角,使用薄砂轮与工件形成小面积点接触,综合利用连续轨迹数控技术,以超高速度磨削,可以合并车磨工序。它既有数控车削的通用性和高柔性,又有更高的效率和精度,砂轮寿命长,质量非常稳定,是新一代数控车削和超高速磨削的极佳结合,成为超高速磨削的主要技术形式之一。


  • 德国目前在这项新技术的研究开发上处于领先地位。目前已在国外汽车工业、工具制造业中得到应用,尤其是在汽车零件加工领域,即齿轮轴或凸轮轴等。这些零件大都包括切人、轴颈、轴肩、偏心及螺纹磨削过程,应用此项工艺可以通过一次装夹而实现全部加工,大大提高了零件加工精度及生产率。在齿轮加工、机床制造、纺织与印刷机械制造、陶瓷加工、电子工业中也有广阔应用前景。我国部分汽车制造企业目前也引进了几十台这一工艺设备,并取得了明显效益。但应用领域尚小,仅限于汽车发动机轴类零件的加工。由于国内目前没有开展系统的工艺理论和应用研究,没有掌握其核心技术及理论,不能掌握工艺参数设计和编程技术,不能配套生产砂轮及相关附件,只能就单一零件由国外垄断定制,全部工艺和设备均依赖于进口。而国外由于技术垄断,对快速点磨削机理、规律、磨削质量控制及点磨削工艺等深入系统的理论与实验研究及相关技术信息也未见更多报道。因此,跟踪国际先进技术,深人开展快速点磨削技术的理论与应用研究,对于在我国推广和发展该项先进技术、提高制造工艺技术和装备制造水平具有重要意义。国内东北大学已开始进行超高速点磨削机理研究及机床开发。



超硬磨料磨具以其优良的磨削性能,现已广泛用于磨削技术各个方面,并成为超精密磨削、高效率磨削、难加工材料磨削、高精度成形磨削、磨削自动化和无人化等技术进步的基础。 


  金刚石和CBN磨料由于它们在加工材料适应方面的互补性,使由它们所构成的磨具可加工范围大为扩展,覆盖了包括各种高硬、高脆、高强韧性材料的几乎全部被加工材料。 
   
  金刚石磨具是磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷和形容词石等硬脆材料的最佳磨具,但因其在700℃~800℃时容易碳化,所以它不适于磨削钢铁材料及超高速磨削。CBN磨料的出现导致磨削技术的革命,它能承受1300℃~1400℃的高温,对铁族元素化学惰性大,导热性好,磨钢料时的切除率高,磨削比大,磨具寿命长,是磨削淬硬钢、高速钢、高强度钢、不锈钢和耐热合金等高硬度韧性大的金属的最佳磨料。此外,CBN磨具还适用于超高速磨削,金属基体CBN磨具线速度超过250m/s也会不破碎。 
   
 

 CBN磨具的广泛使用主要是近几年各种高效高性能CNC磨床问世,以及磨具制造技术的进步,开发出了性能优异的单层电镀和高温钎焊等新磨具,促使了磨削技术的发展,其中尤以高效点磨削新工艺更受人们的青睐。 


  点磨削(Quickpoint Grinding)是由德国Junker公司首先推出的。它是利用钎焊CBN薄砂轮(宽度只有几mm)和超高砂轮线速度(120m/s~180m/s,高的可达200m/s~250m/s)来实现的。加工时使砂轮轴线与工件轴线在水平方向上形成一定倾斜角,以使砂轮与工件之间理论上的线接触变成点接触。这样可大大减少磨削接触区面积,而极高的磨削速度既可使磨屑变薄、磨粒负荷减轻,又可使热量来不及传到工件和砂轮上,几乎都被磨屑所带走,提高工件加工精度和表面质量。使用表明,点磨削的磨削比大,砂轮寿命长,修整频率低,材料切除率高,同时由于它采用和NC车床一样的两坐标联动来实现复杂回转体零件的表面磨削,一次安装能加工出外圆、锥面、曲面、螺纹、台肩和沟槽等所有外形,比切入磨削有更大柔性,同时冷却效果极佳,磨削温度低,甚至可以真正实现干磨削,目前该工艺已在我国上海大众汽车有限公司桑塔纳轿车生产线上使用,取得了显著的经济效益。

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