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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