超高速磨床磨削是通過提高砂輪線速度(即磨削速度)來達到提高金屬磨除率和質量的工藝方法,磨削加工按砂輪線速度穢。的高低可分為普通磨削和高速磨削(Us>45m/s)兩類。為了與20世紀80年代以前不超過80—120m/s的一般高速磨削相區別,通常將速度為普通平面磨床磨削速度5倍以上的高速磨削稱為超高速磨削,英文為SuperHish Speed Grinding或Very Hish Speed Grinding。
超高速磨床磨削技術是一種高效而經濟地生產出高質量零件的現代加工技術,是應用高效率、高精度、高自動化、高柔性的磨削裝備,提高磨削的進給速度,增加單位時間金屬比磨除率z:和金屬磨除率z。,使磨除率較普通磨削有較大提高,達到和車削、銑削那樣高甚至更高的金屬磨除率,以限度地提高工件加工效率、加工精度和加工表面質量的*制造技術。
超高速磨床磨削理論是基于德國切削物理學家薩洛蒙(Carl Salomon)提出的超高速切削理論。薩洛蒙認為:與普通切削速度范圍內切削溫度隨切削速度的增大而升高不同,當切削速度增大至與工件材料的種類有關的某界速度后,隨著切削速度的增大,切削溫度與切削力反麗降低。他的思想給了后人非常重要的啟示:如果能在大于臨界速度范圍內工作,則有可能采用現有刀具進行高速切削,大幅度地提高機床的生產率。在高磨除率條件下,隨著砂輪線速度us增大,磨削力在us=100m/s前后的某個區間可能出現陡降(約降低50%)。這種趨勢隨著磨除率的提高而越加明顯,且當砂輪達到超高速磨削狀態后,工件表面溫度出現回落趨勢。
超高速磨床磨削中的許多現象可通過引人磨屑厚度Hmax這一參數來解釋。在保持其他參數不變的條件下,隨著口。的大幅度提高,單位時間內參與切削的磨粒數增加,每個磨粒切下的磨屑厚度Hmax變小,磨削變得非常細薄。實驗表明:其截面積僅為普通磨削條件下的幾十分之一,這導致每個磨粒承受的磨削力大大變小,總磨削力降低。若通過調整參數使磨屑厚度保持不變,由于單位時間內參與切削的磨粒數增加,磨除的磨屑增多,磨削效率會大大提高。
的薩洛蒙(Salomon)曲線,創造性地預言了超越Taylor切削方程式的非切削工作區域的存在,提出如能夠大幅度提高切削速度,就可以越過切削過程產生的高溫死谷而使刀具在超高速區進行高速切削,從而大幅度減少切削工時,成倍地提高機床生產率。他的預言為后來的高速甚至超高速磨削的發展指明了方向,對于超高速磨削技術的實用化也起到了直接的推動作用。