金屬超高速磨削機理

    在超高速磨削中，通過優化選擇各種磨削參數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。在保持其他參數不變的情況下，隨著砂輪速度的大幅度提高，單位時間內磨削區的磨粒增加，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。在極短時間內完成的磨屑高應變率形成過程，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力傾向減少。超高速磨削時磨粒在磨削區內的移動速度和工件的進給速度均大大加快，再加上應變率響應溫度滯后的影響，使工件表面層磨削溫度有所降低，能越過容易發生磨削燒傷的區域，而極大地擴展了磨削工藝參數的應用范圍。

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

①高硬難加工材料的微結構和材料性能分析。

②超高速磨削條件下高硬難加工材料的微結構和材料性能對去除機理的研究。

③超高速磨削狀態下，材料去除機理及其對工件加工質量的影響。

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、磨削熱的復合作用下的成屑機理及其對工件加工質量的影響。

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量的影響。應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自適應控制。

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