磨床磨削技术的进展

一 继续提高磨削效率 
　　 
　　进一步发展高速磨削，不仅在普通外圆、内圆、轴承磨床上提高速度，而且也在诸如轧辊磨床(险峰机床厂)上也由35m/s提高到45m/s以上。在采用动压轴承主轴条件下实现了高效高速低粗糙度磨削(广西大学、湖南大学)。在一汽早已将高速磨削定为许多工艺的必行工序。 
　　 
　　发展缓进给强力磨削工艺及机床，例如北京机床研究所与北京第四机床厂在国内最早发展此种机床，近年又在杭州机床厂等单位发展了hz－029型液压缓进给成型磨床，mlk7140型数控缓进深切成形强力磨床。电机功率后者已达32kw。在生产中的应用除了加工汽轮机及燃气轮机叶片根部外，在游标卡尺零件，三爪卡盘零件，50mm以上深沟槽磨削，均有很大进步，天津机床厂还发展了mkl7132型数控缓进给强力磨削机床。 
　　 
　　迅速发展高效砂带磨削工艺，例如对汽油机叶片工作面加工，镍材及钛材的磨削，190发动机气缸盖磨削，合金钢线材、带材磨削，大型宽钢板表面磨削专用尤门式磨床的开发等(东北工学院、湖南大学、华中理工大学等)。由于郑州第二砂轮厂成功地引进了宽砂带静电植砂全套设备，并且年产量达数百万平方米，因而为今后在国内更广泛应用砂带磨削创造了很好的条件。沈阳地区的矿山机器厂，重型机器厂对砂带磨削均有不同的开拓应用。重庆大学青年工学硕士黄云同志和重大机械厂在科研和生产相结合方面，成功地闯出了一条新路，研制成功并取得了多种型号有自己专利的砂简易磨床，现已达到年产数百台规模。 
　　 
　　发展重负荷磨削、磨削速度已达80m/s及压力250~500kgf(2500n~5000n)以上使金属去除率大大提高。冶金行业近年自国外引进不少高效钢坯磨床外，由冶金部组织东北工学院，苏州冶金机械厂等单位开发了ylm－1型双面立式半自动修磨生产线，填补了当时的国内空白。重庆特殊钢厂发展的钢坯磨削技术在生产中经过多年考验证明是成功的。在这方面第三砂轮厂已拥有大批量生产高速重负荷砂轮的技术能力及生产能力，第三砂轮厂不仅已对63m/s 250~500kgf砂轮进行了鉴定，而且也已试制了80m/s重负荷砂轮，在磨料方面已采用了粗粒度刚玉，烧结刚玉及二者混合压制烧结产品，得到了用户欢迎。从磨削科技进展看，在高速重负荷磨削方面由于宝山钢厂、大冶、大连、长城、齐齐哈尔诸钢厂引进国外许多钢坯磨床，而促进了重负荷磨削的发展。 
　　 
　　发展了其它各种形式的磨削。如磁力研磨(哈工大)、砂页轮抛光磨削(河北煤建学院），磨料流加工工艺(一汽)，立轴平磨的强力磨削(东工)。为了提高磨削效率而积极研究各种磨削液，如对钛材的加工(西北工大)，sm－2化学合成磨削液(东工)，发展gl1系列重力式纸带过滤机(上海磨研所)。而大连组合机床所研制的多种型号半自动离心式净化装置及全自动纸带过滤机可广泛应用于各种精密磨床，珩磨抛光等。在高效磨齿工艺方面，上海磨床所发展了用球面蜗杠砂轮磨，重庆大学在高效磨齿工艺上做了很多工作。 
　　 
　　二 继续提高磨削精度、质量、发展超精密磨削 
　　 
　　在高精度磨削所需要的磨庆方面，经过长期努力，已批量生产供应市场。上海机床厂已有多年生产。北京第二机床厂的mg1420e，mg1432e属于部优产品，上海第三机床厂生产的mgba1420为远销国外的产品，汉江机床厂的sgk7303型为数控高精度千分尺丝杠磨床，mmb8612型半自动花鍵轴磨床。此外还有丝杠磨床及内螺纹磨床及蜗杠磨床等。 
　　 
　　提高磨削精度仍是工艺的主要方面，在高精度平面磨削中为了降低由于砂轮不平衡而造成的波纹，已开展试用cbn砂轮磨削。立轴平面磨床砂轮对精度及波纹的影响的研究(杭州机床厂)，滚珠螺母内滚边的磨削精度的研究(西安交大)等。 
　　 
　　提高表面质量与改善磨削表面质量情况是重要方面。这方面研究工作进行较多的如预应力磨削表面残余力研究(华南理工大学)，磨削烧伤用模糊数学法加以预测(吉林工大)或用模糊数学方法评定磨削表面质量等(北方工大)。 
　　 
　　随着集成电路等工业部门的兴起，硅片内孔切割用的金钢石薄片砂轮已成功生产，表面超精密加工的科技工作已在一些研究院所及高校进行。 
　　 
　　1991年5月沈阳第一机床厂等单位成功地研制了小径定心花键侧面磨床磨削工艺，为贯彻国家标准gb－1144－87矩形花键连接标准提供了重要技术依据，并且在1991年9月的第二届中国国际机床展览会上展出了据此工艺而研制成功的mb8712型立式矩形花键孔键侧磨床，为今后机床行业滑动花键副及相应齿轮副配合质量的进一步提高创造了有利条件。 
　　 
　　三 继续为提高磨削加工过程的自动化程度、发展数控磨床、附加数显装置及自动测量等 
　　 
　　我国目前磨床品种虽已达400种左右，但对于数控生产型及自动化生产型的产品还感不足，上海重型机床厂与德国合作生产的30－158精密尤门导轨磨床，配有自行开发的数控系统，具有nc设定选择粗精磨削量，凹凸形状的磨削功能，已向国内外提供了数台产品。险峰机床厂与德国瓦德里希.济根厂合作生产mk84125，mqk84315型数控轧辊磨床，提供给武钢等大型企业。武汉机床厂发展了mk6430数控滚刀刃磨床，精度可达aa级，无锡机床厂为满足喷油嘴大批量、高精度生产而开发了wx－042a喷油咀中孔座面自动磨床。北京第二机床厂开发了mg1320数控外圆磨床和mgb1420e高精度半自动万能外圆磨床，mbs1320e半自动高速外圆磨床。此海第三机床厂的mgba高精度半自动万能外圆磨床，mk1320数控外圆磨床，mk2945数控立式单柱座标磨都为磨加工高度自动化增添了新设备。沙市机床工业公司的生产的3mz306全自动轴承沟道超精研机不仅实现全自动而且粗糙度可达ra0.16~0.02um。 
　　 
　　上海机床厂、济南第四机床厂分别制造了h194数控端面外圆磨床和j4－026型高精度数控外圆磨床，还开发了mk9020数控光学曲线磨床。在自动化轴承环内外圆磨床方面开发并生产的型号有3mzk203b，3ma1410s，mz208c等等。在磨床用数控系统开发方面，有北京机床研究所承担、北京机械工业自动化所参加研制的产品，测量范围为ф5~ф180mm，重复性<1µm。 
　　 
　　四） 发展超硬磨料磨削 
　　 
　　我国从六十年代人工合成金钢石，并在其后研制成功立方氮化硼cbn，现在有的工厂已达到年产金刚石数百万克拉的可观规模。虽然比不上国外个别大国已所产数以千万克拉计的人造金钢石和cbn，但是国内在这方面的进展还是相当迅速的。一个重要问题是企业要对应用金刚石及立方氮化硼有个观念上的改变，即从极高的磨削比和被磨零件产品质量上着眼，推广使用超硬磨料磨具。国内个别很有远见的工厂考虑到含碳类钢铁材料的广泛应用，及早引进国外较为先进的cbn生产技术，这无疑是正确的。 
　　 
　　改进对超硬磨料磨具的修整，改善对难加工材料的磨削。国内这方面以航天航空部门及其所属大学和研究所开展工作较多。例如： 
　　 
　　对钛合金的在削(南航、浙大)，高效钛合金磨削液的研究(西北工大)，不同砂轮磨削热喷焊镍基合金的效果(郑州三磨所)。 
　　 
　　以金钢石砂轮磨削工程陶瓷材料方面，国内近年开展工作较多的如华中理工大学、东北工学院、郑州三磨所、天津大学等，东北工学院还和日本关西大学对金属陶瓷磨削研究进行了国际间协作。 
　　 
　　m17镍基合金的缓进给强力磨削烧伤问题西北工大与沈阳航院联合进行了研制，另对等离子喷涂碳化钨高硬材料的磨削进行了研究(东北工学院)。 
　　 
　　陶瓷结合剂cbn砂轮磨削机床导轨问题，多年前在日本东芝机械等机床厂开始了实际有交的应用，目前已在上海机床厂等单位以端面磨削方式得到了很好应用，这是郑州磨料磨具磨削研究所和上海磨床研究所共同进行的，沈阳第一机床厂用cbn砂轮对内花键侧面磨削工艺已成功地通过了部级科技鉴定。 
　　 
　　五 发展其他形式的磨削以及非金属材料的削 
　　 
　　例如开展了电解研磨复合加工，用冰层紧固法的电子冷冻磨削加工(沈阳工业学院)，深孔珩磨中的内孔表面质量，大型精密油缸孔径的研磨技术(上海试验机厂)等，在一汽开展了磨料流加工，大连理工大学研究了粘弹磨料加工。烟台砂轮厂近几年先后研制成功了树脂结合剂强力珩磨油石，金钢石珩磨油石，和蜗杆珩磨砂轮等系列产品，替代了进口产品，在推广应用强力珩磨新工艺工作中，积累了不少经验。 
　　 
　　在开展石材加工方面，郑州磨料所研究了菱苦土磨具及其在石材工业中的应用，该所还研究了花岗石抛光方法的合理选择及抛光机理的研究。武汉工业大学对单颗磨粒犁削石材削量的计算方面进行了研究。大连理工大学对岩石磨削抛光机理及工艺做了系统而深入的研究。 
　　 
　　玻璃的磨削及抛光，研磨是一个重要方面，远自五、六十年代我国对光学玻璃的加工主要是研磨进行了大量生产上的使用，近十年由于建材工业和轻工业的发展，玻璃的圆角加工，倒棱加工，斜边加工(主要用于制镜业，全国已有数以百计的制镜厂和数以成百上千的金刚石磨削玻璃边缘的磨床)也用了大量金刚石砂轮进行加工，其中最新例子为轻工部沈阳轻工机械研究所研制成功的mb－10b型十个金刚石砂轮磨头的玻璃斜边磨削机床，已达到国际上八十年代初技术水平，于1991年12月通过部级鉴定。 
　　 
　　另一种特殊磨削加工为电火花加工与磨料复合加工，例如营口电火花机床厂最近推出的产品之一是dm6350电火花内孔磨床，以铜线做电极磨削各种硬度的金属小孔。 
　　 
　　六 重视磨削加工的理论研究，积极开展国内外科技交流的协作 
　　 
　　国内对磨削加工理论研究是重视的，同时同样重视理论研究与生产实际相结合，尽快将研究成果变为生产力。由郑州三磨所和七所高校牵头，每两年召开一次磨削及表面质量研讨会。 
　　 
　　一项双边及多边的国际金属切削及特种加工学术会议imcc，每两年举行一次，迄今在国内已举行了五次，每次都有大量的磨削，方面科研论文在会上宣读。 
　　 
　　除上述外近十年国内学者及科技人员在美国机械工程师学会asme，日本精密工程学会jspe及其他国际各类学术会议上发表了不少篇磨削加工方面的研究成果。特别是在国际上影响更大些的国际生产工程学会cirp年会上发表了十篇左右的磨削加工科技论文，从而在国际磨削加工学术界有了一定的影响。