带你认识超声磨削工艺的规律是什么！

试件材料为轴承钢。超声波发生器最大输出功率不小于250W,频率调节范围为18〜22kHz。采用250W镍片磁致伸缩换能器，共振频率为20kHz。试验在M131W万能外圆磨床上进行。

（1）超声磨削与普通磨削的金属磨除量、砂轮磨损量及磨削比的对比试验

试验中，在精密磨削用量范围内，取磨削深度aP=0.0025mm； 0. 005mm； 0.01mm。在每种磨削深度的试验中，又进行了磨削时间不同的磨削试验，磨削时间分别选择30s、 60s、 90s、 120s、 150s、 180s、 210s、 240s、 270s、 300s、 330s、 360s、 390s、 420s。本试验为小孔磨削试验，磨削时，全部采用自动进刀，每双行程进刀一次。砂轮转速为10000r/min,工件转速140r/min,磨削进给速度1. 5m/min,采用乳化液冷却。砂轮修整采用金刚石修整工具。图6-10为金属磨除量随磨削时间的变化规律。

从图6-9可以看出：

① 在相同磨削时间内，超声磨削的金属磨除量比普通磨削大。随着磨削时间的增加，其差值也越来越大，在稳定磨削的时间内，二者最大时相差近一倍。

② 超声磨削的稳定时间比普通磨削要长得多。例如，在aP = 0. 0025mm时，普通磨削的磨除量在240s左右即发生锐减，而超声磨削可达360s。

③ 超声磨削时，切削深度大时不如切削深度小时效果明显。

图6-10为砂轮磨损随时间的变化规律。

从图6-10可以看岀，砂轮磨损与上述的金属磨除量有一定的对应关系，即砂轮磨损激增的时间对应着工件磨削量锐减的时间。总的来看，超声磨削的砂轮磨损量比普通磨削时大，但超声磨削达到砂轮磨钝的时间比普通磨削的长。例如，当aP =0. 0025mm时，超声磨削达360s开始磨钝，出现噪声增大现象，而普通磨削接近240s即开始磨钝，径向磨损剧增。从图6-10还可以看出。在开始磨削阶段，二者磨损速度相近，且超声磨削在磨钝前的砂轮磨损量变化较均匀，且从开始磨削阶段到稳定阶段的过渡不如普通磨削明显。

在金属磨除量相差较大的情况下，砂轮磨损却相差不大。就是说，超声磨削的金属磨除量比普通磨削大得多，但二者的砂轮磨损却差不多，这说明超声磨削时磨粒切削刃能更有效地发挥作用。从超声切削的机理看，沿走刀方向施加超声振动，使刀具会磨损加快。但对超声磨削来说，虽然砂轮磨粒的磨损也加快，同时由于磨粒的瞬时高频冲击又使磨粒破碎，形成新的更多的锋利的切削刃，从而提高了加工效率。

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