关于高速磨削和精密磨削中的一些问题答疑
1、什么是高速磨削？与一般磨削相比，高速磨削有哪些特点？
答：高速磨削是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削效率和磨削
质量的工艺方法。

它与一般磨削的区分在于很高的磨削速度和进给速度，而高速磨削的定义随时间的不同在不断推动，60时代以前，磨削速度在50m/s时即被称为高速磨削，而90时代磨削速度最高已达500m/s，在
实际应用中，磨削速度在100m/s以上即被称为高速磨削。

高速磨削与一般磨削相比，它有以下特点：
（1）在保持其它全部参数恒定情况下，只加添砂轮速度，将导致
切削厚度减小，相应也减小作用于每一磨粒上的切削力。

（2）若相应于砂轮速度成正比加添工件速度，切削厚度可保持不变。

在这种情况下，作用于每一磨粒上的切削力，以及磨削合力不更改。

这样最大的优点是，在磨削力不变的情况下，材料去除率成比例加添。

2、试简述高速磨削对砂轮和机床的要求。

答：高速磨削砂轮必需充足下列要求：
（1）砂轮的机械强度必需能承受高速磨削时的切削力；
（2）高速磨削时的安全牢靠性；
（3）外观锋利；
（4）结合剂必需具有很高的耐磨性以削减砂轮的磨损。

高速磨削对机床的要求：
（1）高速主轴及其轴承：高速主轴的轴承一般采纳角接触滚珠轴承。

为了降低主轴发热，提高主轴的最高转速，新一代的高速电动主轴
绝大多数均采纳油气润滑。

（2）高速磨床除具有一般磨床的功能外，还需充足以下特别要求：高动态精度、高阻尼、高抗振性和热稳定性；高度自动化和牢靠的磨削
过程。

（3）砂轮速度提高以后，其动能也随之加添，假如发生砂轮分裂，明显会给人身和设备造成比一般磨削时更大的损害，为此除要提高砂轮
本身的强度以外，设计专门用于高速磨削的砂轮防护罩是保证安全的紧
要措施。

3、高速磨削中砂轮精密修整技术有哪些？
答：目前应用较为成熟的砂轮修整技术有：
（1）ELID在线电解修整技术；
（2）电火花砂轮修整技术；
（3）杯形砂轮修整技术；
（4）电解—机械复合整形技术
4、什么是精密磨削？试简述一般砂轮精密磨削中砂轮的选择原则。

答：精密磨削是指在精密磨床上，选择细粒度砂轮，并通过对砂
轮的精细修整，使磨粒具有微刃性和等高性，磨削后，使被磨削表面所
留下的磨削痕迹极其微细、残留高度微小，再加上无火花磨削阶段的作用，获得加工精度为1～0.1mm和表面粗糙度Ra为0.2～0.025mm的表
面磨削方法。

一般砂轮精密磨削中砂轮的选择原则：
（1）砂轮磨料精密磨削时所用砂轮的磨料以易于产生和保持微刃
及其等高性为原则。

（2）砂轮粒度？单从几何因素考虑，砂轮粒度越细，磨削的表面
粗糙度值越小。

但磨粒太细时，不仅砂轮易被磨屑堵塞，若导热诚况不
好，反而会在加工表面产生烧伤等现象，使表面粗糙度值增大，因此，
砂轮粒度常取46#～60#。

（3）砂轮结合剂？砂轮结合剂有树脂类、金属类、陶瓷类等，以
树脂类应用为广。

对粗粒度砂轮，可用陶瓷结合剂。

金属类、陶瓷类结
合剂是目前精密磨削领域中讨论的紧要方面。

5、超硬磨料砂轮精密磨削的特点是什么？其磨削用量如何选择？
答：超硬磨料砂轮磨削的重要特点为：
（1）可用来加工各种高硬度、高脆性金属和非金属材料。

（2）磨削本领强，耐磨性好，耐用度高，可较长时间保持磨削性能，修整次数少，易于保持粒度；易于掌控加工尺寸及实现加工自动化。

（3）磨削力小，磨削温度低，从而可削减内应力，无烧伤、裂纹
等缺陷，加工表面质量好。

金刚石砂轮磨削硬质合金时，其磨削力只有
绿色碳化硅的1/4～1/5。

（4）磨削效率高。

在加工硬质合金及非金属硬脆材料时，金刚石
砂轮的金属去除率优于立方氮化硼砂轮；但在加工耐热钢、钛合金、模
具钢等材料时，立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮
（5）加工成本低。

金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮比较昂贵，但其
寿命长，加工效率高，所以综合成本低。

超硬磨料砂轮磨削用量选择：
（1）磨削速度非金属结合剂金刚石砂轮的磨削速度一般为12～
30m/s。

立方氮化硼砂轮的磨削速度可比金刚石砂轮高得多，可选45～
60m/s，重要由于立方氮化硼磨料的热稳定性较好。

（2）磨削深度一般为0.001～0.01mm，可依据磨削方式、磨粒粒度、结合剂和冷却情形等实在情况选择。

（3）工件速度一般为10～20m/min。

（4）纵向进给速度？一般为0.45～1.5m/min。

6、什么是超精密磨削？试简述其机理、特点及应用。

答：超精密磨削是指加工精度达到0.1mm以下、表面粗糙度低于
Ra0.025mm的砂轮磨削方法，是一种亚微米级的加工方法，并正向纳米
级进展，适合于对钢、铁材料及陶瓷、玻璃等硬脆材料的加工。

超精密磨削机理：
（1）磨粒可以看作具有弹性支承的和大负前角切削刃的弹性体，
弹性支承为结合剂，磨粒虽有相当硬度，本身受力变形微小，实际上仍
属于弹性体。

（2）磨粒切削刃的切入深度由零开始渐渐加添，到达最大值后又
渐渐减小到零。

（3）整个磨粒与工件的接触过程依次为弹性区、塑性区、切削区、塑性区和弹性区。

（4）超精密磨削中，微切削作用、塑性流动、弹性破坏作用和滑
擦作用依切削条件的变化而次序显现。

当刀刃锋利，且有肯定磨削深度时，微切削作用较强；假如刀刃不够锋利，或磨削深度太浅，则会产生
塑性流动、弹性破坏和滑擦。

超精密磨削的特点：
（1）超精密磨削是一个系统工程。

（2）超硬磨料砂轮是超精密磨削的重要工具。

（3）超精密磨削是一种超微量切除加工。

超精密磨削的应用：
（1）磨削钢铁及其合金等金属材料特别是经过淬火等处理的淬硬钢。

（2）可用于磨削非金属的硬脆材料？例如陶瓷、玻璃、石英、半导体材料、石材等。

（3）目前重要有外圆磨床、平面磨床、内圆磨床、坐标磨床等超精密磨床，用于超精磨削外圆、平面、孔和孔系。

（4）超精密磨削和超精密游离磨料加工是相辅相成的。