高速加工的概念是由德國切削物理學家Carl.J.Salomon博士于1931年首先提出，他發(fā)表了著名的Salomon曲線，創(chuàng)造性地預言了超越Talor切削方程式的非切削工作區(qū)域的存在，提出如能夠大幅度提高切削速度，就可以越過切削過程產(chǎn)生的高溫死谷而使刀具在超高速區(qū)進行高速切削，從而大幅度減少切削工時，成倍地提高機床生產(chǎn)率。
高速磨削的機理
在高速磨削加工過程中，在保持其它參數(shù)不變的條件下，隨著砂輪速度的大幅度提高，單位時間內(nèi)磨削區(qū)的磨粒數(shù)增加，每個磨粒切下的磨屑厚度變??；實驗表明在高速磨削條件下，磨屑的截面積僅為普通磨削條件下的幾十分之一。從而導致了每個磨粒承受的磨削力大大變小，所以總磨削力大大降低。
若通過調(diào)整參數(shù)使磨屑厚度保持不變，由于單位時間內(nèi)參與切削的磨粒數(shù)增加，磨除的磨屑增多，磨削效率會大大提高。高速磨削時，由于磨削速度很高，單個磨屑的形成時間極短。在極短的時間內(nèi)完成的磨屑的高應變率(可近似認為等于磨削速度)形成過程與普通磨削有很大的差別，表現(xiàn)為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力傾向減小。此外，高速磨削時磨粒在磨削區(qū)上的移動速度和工件的進給速度均大大加快，加上應變率響應的溫度滯后的影響，會使工件表面磨削溫度有所降低，因而能越過容易發(fā)生磨削燒傷的區(qū)域，從而極大擴展了磨削工藝參數(shù)的應用范圍。
和普通磨削相比，高速磨削有以下特點：
生產(chǎn)效率高。由于單位時間內(nèi)作用的磨粒數(shù)增加，使材料磨除率成倍增加，最高可達2000mm3/mm·s;，比普通磨削可提高30%～100%。
砂輪使用壽命長。由于每顆磨粒的負荷減小，磨粒磨削時間相應延長，提高了砂輪使用壽命。磨削力一定時，200m/s磨削砂輪的壽命是80m/s磨削的2倍；磨削效率一定時，200m/s磨削砂輪的壽命則是80m/s磨削的7.8倍。這非常有利于實現(xiàn)磨削自動化。
磨削表面粗糙度值低。超高速磨削單個磨粒的切削厚度變小，磨削劃痕淺，表面塑性隆起高度減小，表面粗糙度數(shù)值降低；同時由于超高速磨削材料的極高應變率(可達10-4～10-6s-1)，磨屑在絕熱剪切狀態(tài)下形成，材料去除機制發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此可實現(xiàn)對脆性和難加工材料的高性能加工。
磨削力和工件受力變形小，工件加工精度高。由于切削厚度小，法向磨削力Fn相應減小，從而有利于剛度較差工件加工精度的提高。在切深相同時，磨削速度250m/s磨削時的磨削力比磨削速度180m/s時磨削力降低近一倍。
磨削溫度低。超高速磨削中磨削熱傳入工件的比率減小，使工件表面磨削溫度降低，能越過容易發(fā)生熱損傷的區(qū)域，受力受熱變質(zhì)層減薄，具有更好的表面完整性。使用CBN砂輪200m/s高速磨削鋼件的表面殘余應力層深度不足10m。從而極大地擴展了磨削工藝參數(shù)地應用范圍。
充分利用和發(fā)揮了超硬磨料的高硬度和高耐磨性的優(yōu)異性能。電鍍和釬焊單層超硬磨料砂輪是高速磨削首選的磨具。特別是高溫釬焊金屬結合劑砂輪，磨削力及溫度更低，是目前高
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