第1章 绪论 1
1.1 内涵与特点 1
1.1.1 内涵 1
1.1.2 技术特点 2
1.2 高速／超高速磨削的科学依据 11
1.2.1 高效率与高表面质量的科学依据 11
1.2.2 工艺方法 12
1.2.3 实效举例 15
1.3 目的与意义 17
1.4 行业需求 18
1.4.1 汽车工业 18
1.4.2 国防工业 19
1.4.3 航空航天工业 19
1.4.4 船舶制造工业 19
1.4.5 光学／模具／工具制造工业 20
1.5 研究现状与发展趋势 20
1.5.1 高速／超高速磨削理论的创立与发展 20
1.5.2 高速／超高速磨削技术的现状与发展趋势 21
1.6 磨削工艺对加工效率与质量的影响 27
1.6.1 影响工件表面质量的工艺因素 27
1.6.2 影响工件加工效率的工艺因素 27
1.6.3 影响工件加工精度的工艺因素 28
1.7 关键技术问题 29
1.7.1 预期解决的技术问题 29
1.7.2 实现高效磨削的主要技术途径 31
1.7.3 研究范围 32
参考文献 36
第2章 加工性能评价与性能参数检测 37
2.1 磨削加工性能评价 37
2.1.1 磨削力 37
2.1.2 磨削温度 38
2.1.3 表面粗糙度 39
2.1.4 比磨削能 39
2.1.5 表面质量 40
2.2 磨削性能参数检测 42
2.2.1 磨削力的测试方法 42
2.2.2 磨削温度的测试方法 48
2.2.3 表面粗糙度的测试方法 55
2.2.4 残余应力的测试方法 57
2.2.5 表面硬度的测试方法 58
2.2.6 表面形貌分析方法 60
2.2.7 亚表面损伤的测试方法 62
参考文献 64
第3章 常用材料高速／超高速磨削工艺 65
3.1 HT300与QT600-3铸铁高效磨削工艺 65
3.1.1 材料的力学性能 65
3.1.2 材料去除机理 66
3.1.3 工艺试验条件 67
3.1.4 工艺参数对材料磨除率的影响 70
3.1.5 工艺参数对磨削力的影响 71
3.1.6 工艺参数对表面质量的影响 77
3.1.7 结论分析 87
3.2 9SiCr合金钢高效磨削工艺 88
3.2.1 材料的力学性能 88
3.2.2 研究方案 89
3.2.3 工艺试验条件 90
3.2.4 磨削力与磨削机理 92
3.2.5 工艺参数对磨削力的影响 94
3.2.6 工艺参数对表面质量的影响 98
3.2.7 工艺参数对磨削温度的影响 102
3.2.8 工艺参数对比磨削能的影响 106
3.2.9 结论分析 107
3.3 40Cr与45＃钢高效磨削工艺 109
3.3.1 材料的力学性能 109
3.3.2 工艺参数与磨削条件 109
3.3.3 试验数据采集 110
3.3.4 工艺参数分析 112
3.3.5 结论分析 121
3.4 GCr15轴承钢高效磨削工艺 122
3.4.1 材料的力学性能 122
3.4.2 研究方案 122
3.4.3 工艺试验条件 124
3.4.4 高效深磨机理分析 126
3.4.5 磨削力与磨削温度结果输出 130
3.4.6 磨削参数对表面形貌的影响 136
3.4.7 磨削参数对表面粗糙度的影响 140
3.4.8 磨削参数对表面／亚表面损伤的影响 141
3.4.9 磨削参数对亚表面显微硬度的影响 146
参考文献 149
第4章 难加工材料高速／超高速磨削工艺 151
4.1 硬质合金材料高速／超高速磨削工艺 151
4.1.1 研究背景 151
4.1.2 硬质合金材料特性与加工特性 152
4.1.3 解决的主要技术问题与研究方案 153
4.1.4 轧辊材料工艺试验与机理分析 153
4.1.5 PA30轧辊零件工艺试验与参数优化 180
4.1.6 磨削工艺参数的对比与选择 186
4.1.7 结论 188
4.2 金属陶瓷材料高速／超高速磨削工艺 188
4.2.1 研究背景 188
4.2.2 研究目标与技术路线 189
4.2.3 研究内容 190
4.2.4 结论 218
4.3 淬硬钢材料高速／超高速磨削工艺 219
4.3.1 研究背景 219
4.3.2 解决的主要技术问题与研究方案 220
4.3.3 检测方法 220
4.3.4 淬硬45＃钢材料工艺试验与机理分析 221
4.3.5 凸轮轴零件工艺试验与参数优化 226
4.3.6 技术对比 235
4.3.7 结论 236
4.4 工程陶瓷材料高速／超高速磨削工艺 237
4.4.1 研究背景 237
4.4.2 研究方案 238
4.4.3 试验结果 242
4.4.4 讨论 249
4.4.5 结论 251
4.5 不锈钢材料高速／超高速磨削工艺 252
4.5.1 研究背景 252
4.5.2 材料特性与加工特性 252
4.5.3 解决的主要技术问题与研究方案 253
4.5.4 不锈钢材料工艺试验与机理分析 253
4.5.5 不锈钢轴工艺试验与参数优化 260
4.5.6 磨削工艺参数的对比与选择 264
4.5.7 结论 265
参考文献 265
第5章 超声速火焰喷涂材料高速／超高速磨削工艺 268
5.1 研究概述 268
5.1.1 研究背景 268
5.1.2 材料特性、加工特点与研究现状 269
5.1.3 工艺方法与技术方案 271
5.2 工艺试验条件 272
5.2.1 试验对象 272
5.2.2 砂轮 277
5.2.3 磨削液 281
5.2.4 试验方案 281
5.3 磨削力 283
5.3.1 砂轮线速度对磨削力的影响 283
5.3.2 磨削深度对磨削力的影响 284
5.3.3 工作台速度对磨削力的影响 286
5.4 表面粗糙度 288
5.4.1 砂轮线速度对表面粗糙度的影响 288
5.4.2 磨削深度对表面粗糙度的影响 290
5.4.3 工作台速度对表面粗糙度的影响 292
5.5 磨削温度与残余应力 294
5.5.1 磨削温度的采集 294
5.5.2 磨削温度的测量 294
5.5.3 磨削温度的检测 296
5.5.4 磨削温度的有限元分析 304
5.5.5 磨削条件对磨削温度的影响 310
5.5.6 磨削温度与残余应力的影响 311
5.6 表面和亚表面特征分析 316
5.6.1 涂层表面三维形貌分析 316
5.6.2 涂层表面／亚表面损伤 320
5.7 模拟件工艺优化 326
5.7.1 工艺优化与方案设计 326
5.7.2 试验结果 328
参考文献 341