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难加工材料的磨削加工

随着科技的进步和发展，人们对于机械产品的质量和精度

要求也在逐渐提升，而机器零件越来越复杂的服役环境，如高温、

腐蚀和高荷载等状况也对材料的性能和质量提出了更高的要求，

许多抗高温、耐腐蚀、耐应力冲击和耐摩擦的新型材料被开发

出来并广泛应用于航空航天、航海、汽车、化工以及军工等行

业中。但是，由于材料自身性能的特殊性，使得材料本身在加

工时不易加工，甚至在加工时容易出现断裂或者烧伤等状况的出

现，这些情况都容易降低材料的表面质量和精度，对产品的整

体使用性能产生影响，同时也会对加工刀具、砂轮以及车床产生

影响。本文主要是从磨削加工材料的特点出发，从不同的磨削

加工方法和特征来对难加工材料的磨削加工进行了分析和探讨。

1难加工材料精密磨削的特点

1.1磨削温度高、力度大工业中常见的难加工材料有钛合

金和其他硬质合金等材料，因这些材料具有耐高温、耐腐蚀、抗

冲击以及耐摩擦等性能而得到广泛的应用，对于这些材料而言，

若磨削加工时的力不够时就会导致磨削加工材料的形状精度和

尺寸精度无法得到保障。通过对难加工材料实际加工研究后发

现，难加工材料在加工过程中由于摩擦所产生的热量较普通材

料较大，这主要是由于难加工材料的导热性能一般不好，且其

磨削加工所需力较大，也就导致工件加工面所受到的摩擦力也

较大，较高的磨削温度和磨削力容易导致工件加工面出现灼烧

或者剐蹭等影响工件表面质量等现象的发生。这两个问题是难加

工材料磨削加工的主要问题，若在工程实践中不想办法解决这

两个问题，就会导致所加工工件的质量和性能达不到设计要求。

因此，在实际生产中要将难加工材料的加工难度和加工复杂性

考虑在内，以保证材料能够顺利加工和成型。研究发现，磨削温

度过高时容易导致一些难加工材料的氧化，难加工材料氧化后其

氧化层的硬度比较大，这将对工件的生产产生更大的阻碍。

1.2磨削设备的磨损

在对难加工材料进行磨削加工时，一般采用高强度的材料

作为磨粒来完成材料的加工。但是，由于难加工材料在加工过

程中要尽可能的减少停顿时间，所以磨削设备在尺寸工作后必

然会出现磨损等现象的发生。如何减少磨削设备的磨损量和磨

损程度是当前机械加工行业亟待解决的问题，实际生产中往往

采用加大磨削设备和难加工材料之间的加工缝隙来减少磨削设

备的磨损，若无预留加工缝隙或者加工缝隙过小时就会导致磨

削设备以及磨削材料的损害。因此，在工程实践中要根据实际

生产情况对磨削设备和工件的位置以及加工方式进行调整以减

少磨削设备和工件的磨损。

1.3加工硬化严重

难加工材料在磨削过程中由于温度较高而产生塑性变形，其

表面的质量较差且表面的加工硬化现象较为严重，工件上的加工

硬化会随着工件的进给量而逐渐变大，所以在工程实践中往往通

过控制工件的进给量以及冷却液等方式来降低工件的加工硬化。

在磨削加工过程中，由于难加工材料的表面活性加大，在磨削

热以及空气的混合作用下，容易产生表面氧化物，表面氧化层

的形成容易导致工件表面硬度和强度增加，塑性下降，从而导

致磨削所需磨削力增大，导致磨削设备的加速磨损。

2难加工材料精密磨削技术分析

2.1缓进给磨削方法随着科技的快速发展，磨削加工技术

也得到了很大的进步，特别是当前数控机床的应用使得磨削技术

得到了质的飞跃。当前，实现磨削加工的方法有很多，其中缓

进给磨削方法是其中的一种应用极其广泛的加工方法。由于难

加工材料磨削加工十分困难，所以采用缓进给的方法顾名思义就

是提高磨削的吃刀量，放缓刀具的进给速度，这样就可以加大

磨削设备与加工材料之间的接触面积，从而保证材料的粗糙度

和工件的加工质量。缓进给磨削方法的特点主要有以下几个：

2.1.1温度低由于进给速度较低这样磨削设备与材料之间

的摩擦就会比较小，即产热较小，从而避免了磨削温度给工件

的表面质量以及使用性能带来的影响。

2.1.2磨削力小

由于缓进给磨削方法的加工速度较慢，这样就可以保证磨

削设备在较小的加工力下也能完成磨削加工任务，从而避免了

因为磨削力大而导致摩擦力大，工件表面质量差等现象的发生。

2.2超精密磨削方法

随着科技的发展以及电子信息行业的迅速崛起，各机械产

品制造商对于超精密仪器或