高速外圓磨削
提高砂輪速度有助于減少磨削表面粗糙度，可實(shí)現(xiàn)率高速精密磨削。高速外圓磨削是使用80～200m/s及以上的砂輪周速和cbn砂輪，配以高性能cnc系統(tǒng)和高精度微進(jìn)給機(jī)構(gòu)，對(duì)凸輪軸（圖1）、曲軸（圖2）等零件外圓回轉(zhuǎn)表面進(jìn)行高速精密磨削加工的方法。它即能夠保證高的加工精度，又可獲得高的加工效率。
這一技術(shù)在日本已成功應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)部門(mén)。例如，使用豐田工機(jī)株式會(huì)社gch63b型cnc高速外圓磨床來(lái)磨削加工余量達(dá)5mm的球墨鑄鐵凸輪軸，磨除率可達(dá)174mm3/mm·s，砂輪磨削比可達(dá)33500。以表面粗糙度rz=3m為上限，砂輪經(jīng)過(guò)一次修整可連續(xù)磨削60個(gè)工件，磨后表面呈現(xiàn)殘余壓應(yīng)力，并可從毛坯直接磨為成品，省去了車(chē)工序及工序間的周轉(zhuǎn)。豐田工機(jī)gz0型cnc高速外圓磨床裝備了toyodastatebearing軸承，用200m/s的薄片cbn砂輪對(duì)回轉(zhuǎn)體零件進(jìn)行一次性縱向軌跡磨削完成整個(gè)工件的柔性加工。這些對(duì)生產(chǎn)管理和降低成本均具有重要意義。德國(guó)guhringautomation公司rb625高速外圓磨床上，使用cbn砂輪，也可將毛坯一次磨成主軸，每分鐘可磨除2kg金屬。高速精密磨削是采用高速精密磨床，并通過(guò)精密修整微細(xì)磨料磨具，采用亞微米級(jí)切深和潔凈加工環(huán)境獲得亞微米級(jí)以下的尺寸精度。
快速點(diǎn)磨削
快速點(diǎn)磨削一般采用金屬結(jié)合劑超硬磨料（cbn或人造金剛石）超薄砂輪，直徑一般為300～400mm，寬度為4～6mm，徑向磨料層厚度為5mm。junker公司快速點(diǎn)磨削機(jī)床采用了多項(xiàng)技術(shù)，如砂輪三點(diǎn)定位安裝系統(tǒng)和在線修整系統(tǒng)、砂輪主軸電子平衡自動(dòng)控制系統(tǒng)等。x方向采用高精度靜壓圓柱導(dǎo)軌技術(shù)（圖3），以增加阻尼和穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)微米級(jí)切入進(jìn)給。z方向（縱向）進(jìn)給采用帶有預(yù)負(fù)載的滾珠絲杠和平面/v形涂層導(dǎo)軌。機(jī)床配有高壓磨削液雙噴嘴供給系統(tǒng)等，以保證機(jī)床的加工性能和加工精度。圖4為砂輪及磨削液雙噴嘴供給裝置?？焖冱c(diǎn)磨削采用厚度為4～6mm的超硬磨料薄砂輪，并采用“三點(diǎn)定位安裝系統(tǒng)”技術(shù)快速安裝，重復(fù)定位精度高，并可解決離心力造成的漲孔問(wèn)題。
砂輪在主軸上的安裝采用junker公司技術(shù)“三點(diǎn)定位安裝系統(tǒng)”快速完成，重復(fù)定位精度高，并可補(bǔ)償高速離心力作用下的砂輪孔徑漲大，如圖5所示。當(dāng)砂輪主軸相對(duì)于砂輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸星形體上三段均布的擺線輪廓斜面與砂輪內(nèi)孔均布的三個(gè)圓柱緊密接觸，實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)中定位，然后由螺栓將砂輪與主軸法蘭端面鎖緊。當(dāng)需要更換砂輪時(shí)，只需將砂輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°，即可使砂輪與主軸分離，從而快速更換砂輪，使更換*時(shí)間小于2min，換砂輪時(shí)間小于20min。為控制由于砂輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)，保證獲得高的表面質(zhì)量，在砂輪的每次修整和更換后都要進(jìn)行動(dòng)平衡，junker公司的快速點(diǎn)磨削機(jī)床通過(guò)安裝在主軸端部的電子自動(dòng)平衡系統(tǒng)自動(dòng)完成砂輪在線動(dòng)平衡，砂輪徑向跳動(dòng)精度可控制在0.002mm以?xún)?nèi)。由于砂輪極薄，降低了砂輪重量和不平衡度,也使裹附在高速砂輪周邊的氣流壓力大為降低，減少了高速砂輪的旋轉(zhuǎn)阻力，并且能磨削普通砂輪不能磨削的狹窄型面與斷面尺寸變化較大的型面。
高速點(diǎn)磨削砂輪速度可達(dá)90～160m/s。為獲得高磨除率，同時(shí)不使砂輪產(chǎn)生過(guò)大的離心力而發(fā)生破壞，工件也高速旋轉(zhuǎn)，通常在1000r/min以上，zui高可達(dá)12000r/min。因此接觸點(diǎn)處的實(shí)際磨削速度應(yīng)是砂輪和工件兩者線速度的疊加，接近200m/s，以實(shí)現(xiàn)更高應(yīng)變率下材料的去除。由于車(chē)磨工序合并，為保證工件的表面質(zhì)量，徑向切深和沿x軸的縱向進(jìn)給速度一般很小，如點(diǎn)磨削凸輪軸時(shí)，縱向進(jìn)給速度一般在0.01～2mm/s,徑向切深0.002～0.2mm。
用快速點(diǎn)磨削方法磨削主軸（圖6），裝夾一次可完成外圓、軸肩、溝槽和緊固螺紋4個(gè)部位的磨削；磨凸輪軸（圖7），一次裝夾可磨削凸輪型面、主軸軸頸、兩端軸頸、止推軸頸側(cè)肩面和凸輪調(diào)整座面外徑，尺寸精度達(dá)到it6，ra≤0.8?m，周期時(shí)間150s，與傳統(tǒng)工藝比較，大大節(jié)約了成本（上表）。
我國(guó)一汽大眾汽車(chē)有限公司應(yīng)用這一技術(shù)磨削發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸（圖8），砂輪轉(zhuǎn)速4300r/min，砂輪修整一次可磨削3000件。數(shù)控快速點(diǎn)磨削也是使用半*性工具進(jìn)行數(shù)控車(chē)削的發(fā)展方向。由于磨削溫度低、磨料及能源消耗少，快速點(diǎn)磨削技術(shù)也符合綠色制造要求，可以預(yù)計(jì)這項(xiàng)新型磨削技術(shù)具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?
快速點(diǎn)磨削磨削材料去除主要靠砂輪側(cè)邊完成，而周邊僅起光磨作用。因此，砂輪圓周磨損極慢，使用壽命長(zhǎng)（zui長(zhǎng)可達(dá)1年），磨削比可達(dá)16000～60000，一片快速點(diǎn)磨砂輪可磨去數(shù)噸鋼，砂輪修整率低（每次修整可加工2×105個(gè)零件），生產(chǎn)效率比普通磨削提高6倍。由此可見(jiàn)，快速點(diǎn)磨削技術(shù)相當(dāng)于使用半*性工具進(jìn)行數(shù)控車(chē)磨合并加工，符合*制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也符合綠色制造的要求，因此該項(xiàng)磨削新技術(shù)發(fā)展?jié)摿Α?br>