第第3 3讲讲 高速加工技术高速加工技术 本节要点本节要点高速加工的概念与特征高速加工的概念与特征高速加工的切削速度范围高速加工的切削速度范围高速加工的切削理论高速加工的切削理论高速切削加工的优点和应用高速切削加工的优点和应用高速切削加工的关键技术高速切削加工的关键技术高速磨削加工高速磨削加工1骄阳教育 超高速加工是一个相对的概念，由于不同超高速加工是一个相对的概念，由于不同的加工方式、不同工件材料有不同的高速加工的加工方式、不同工件材料有不同的高速加工范围，因而很难就超高速加工的切削速度给出范围，因而很难就超高速加工的切削速度给出一个确切的定义。一个确切的定义。概括地说概括地说，超高速加工技术，超高速加工技术是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实是指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠地实现高速运动，极大地提高材料切除率，现高速运动，极大地提高材料切除率，并保证并保证加工精度和加工质量的现代加工精度和加工质量的现代制造加工技术，其制造加工技术，其切削速度通常比常规高切削速度通常比常规高1010倍左右。倍左右。 2骄阳教育高速加工技术：高速加工技术： 采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备，极大地提高材料的切除率，并保证加工精度和动化制造设备，极大地提高材料的切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。加工质量的现代制造加工技术。 超高速加工包括超高速加工包括超高速切削超高速切削和和超高速磨削超高速磨削。 超高速切削超高速切削（Super High-speed Cutting）:采用比常规速度采用比常规速度采用比常规速度采用比常规速度高得多的切削速度进行加工的一种高效新工艺方法。高得多的切削速度进行加工的一种高效新工艺方法。高得多的切削速度进行加工的一种高效新工艺方法。高得多的切削速度进行加工的一种高效新工艺方法。以切削速度和进给速度界定：以切削速度和进给速度界定：以切削速度和进给速度界定：以切削速度和进给速度界定： 高速加工的高速加工的高速加工的高速加工的切削速度和进给速度切削速度和进给速度切削速度和进给速度切削速度和进给速度为普通切削的为普通切削的为普通切削的为普通切削的5 51010倍。倍。倍。倍。以主轴转速界定：高速加工的以主轴转速界定：高速加工的以主轴转速界定：高速加工的以主轴转速界定：高速加工的主轴转速主轴转速主轴转速主轴转速 10000 r/min10000 r/min。高速加工的概念与特征高速加工的概念与特征3骄阳教育 高速加工切削速度范围因不同的高速加工切削速度范围因不同的高速加工切削速度范围因不同的高速加工切削速度范围因不同的工件材料工件材料工件材料工件材料而异而异而异而异 车削(Turing)：700-7000 m/min 铣削(Milling)：300-6000 m/min 钻削(Drilling)：200-1100 m/min 磨削(Grinding)：50-300 m/s 镗削（Boring）：35-75m/min 高速加工切削速度范围随高速加工切削速度范围随高速加工切削速度范围随高速加工切削速度范围随加工方法加工方法加工方法加工方法不同也有所不同不同也有所不同不同也有所不同不同也有所不同 1. 高速加工切削速度的范围高速加工切削速度的范围铝合金(Aluminum Alloy)：1000-7000 m/min铜(Cu)：900-5000 m/min钢(Steel)：500-2000 m/min灰铸铁(Gray cast iron)：800-3000 m/min钛(Ti)：100-1000m/min4骄阳教育德国切削物理学家德国切削物理学家Carl SalmonCarl Salmon 博士博士19291929年进行了超高速年进行了超高速模拟实验。模拟实验。2. 切削理论的提出切削理论的提出切削适应区 图1 Salomon切削温度与切削速度曲线软铝切削速度v/(m/min)切削不适应区0 600 1200 1800 2400 3000青铜铸铁钢硬质合金980高速钢650碳素工具钢450Stelite合金8501600 1200800400切 削 温 度/切削适应区非铁金属5骄阳教育图图2 切削速度变化和切削温度的关系切削速度变化和切削温度的关系 在在在在1931 1931 年年年年4 4 月，根据实验曲线，提出著名的月，根据实验曲线，提出著名的月，根据实验曲线，提出著名的月，根据实验曲线，提出著名的“ “萨洛蒙曲线萨洛蒙曲线萨洛蒙曲线萨洛蒙曲线” ”和高速切削理论。即：和高速切削理论。即：和高速切削理论。即：和高速切削理论。即：一定的工件材料对应有一个临界切削一定的工件材料对应有一个临界切削速度，在该切削速度下其切削温度最高。速度，在该切削速度下其切削温度最高。6骄阳教育结论：结论：在常规切削速度范围内，切削温度随着切削在常规切削速度范围内，切削温度随着切削速度的增大而提高。速度的增大而提高。在切削速度达到临界切削速度后，随着切削在切削速度达到临界切削速度后，随着切削速度的增大切削温度反而下降。速度的增大切削温度反而下降。启示：启示： 如果切削速度能超越切削如果切削速度能超越切削“死谷死谷”， 在在超高速区内进行切削，则有可能用现有的刀超高速区内进行切削，则有可能用现有的刀具进行高速切削，从而可大大减少切削工时，具进行高速切削，从而可大大减少切削工时，成倍地提高机床的生产率。成倍地提高机床的生产率。7骄阳教育切削力低切削力低 切削变形小，切屑流出速度加快，切削力 比常规降低30-90%，可高质量地加工出薄壁零件； 3. 3.高速加工的特点高速加工的特点材料切除率高材料切除率高 单位时间内切除率可提高3-5倍；图 3 加工零件8骄阳教育高精度高精度 切削激振频率远高于机床系统固有频率， 加工平稳、振动小；减少工序减少工序 工件加工可在一道工序中完成，称为 “一次过”技术（One pass machining）。 A为高速切削加工时的热传导过程 B为传统加工的热传导过程 图图4 热传导对比图热传导对比图热变形小热变形小 温升不超过3C，90%切削热被切屑带走；9骄阳教育 应应当当指指出出的的是是，超超高高速速加加工工的的切切削削速速度度不不仅仅是是一一个个技技术术指指标标，而而且且是是一一个个经经济济指指标标。也也就就是是说说，它它不不仅仅仅仅是是一一个个技技术术上上可可实实现现的的切切削削速速度度，而而且且必必须须是是一一个个可可由由此此获获得得较较大大经经济济效效益益的的高高切切削削速速度度。没有经济效益的高切削速度是没有工程意义的。没有经济效益的高切削速度是没有工程意义的。 目目前前定定位位的的经经济济效效益益指指标标是是：在在保保证证加加工工精精度度和和加加工工质质量量的的前前提提下下，将将通通常常切切削削速速度度加加工工的的加加工工时时间间减减少少9090，同同时时将将加加工工费费用用减减少少5050，以以此此来来衡量高切削速度的合理性。衡量高切削速度的合理性。 10骄阳教育二、超高速加工技术的现状及发展趋势二、超高速加工技术的现状及发展趋势 自自2020世纪世纪3030年代德国萨洛蒙博士首次提出高速切年代德国萨洛蒙博士首次提出高速切削概念以来，经过削概念以来，经过5050年代的机理与可行性研究，年代的机理与可行性研究，7070年年代的工艺技术研究，代的工艺技术研究，8080年代全面系统的高速切削技术年代全面系统的高速切削技术研究，到研究，到2020世纪世纪9090年代后期，商品化高速切削机床大年代后期，商品化高速切削机床大量涌现；量涌现；2121世纪初，高速加工技术在工业发达国家得世纪初，高速加工技术在工业发达国家得到普遍应用，正成为切削加工的主流技术。工业发达到普遍应用，正成为切削加工的主流技术。工业发达国家对超高速加工的研究起步早，水平高。在此项技国家对超高速加工的研究起步早，水平高。在此项技术中，处于领先地位的国家主要有德国、日本、美国、术中，处于领先地位的国家主要有德国、日本、美国、意大利等。意大利等。 11骄阳教育在超高速加工技术中，超硬材料工具是实现在超高速加工技术中，超硬材料工具是实现超高速加工的前提和先决条件。超高速切削超高速加工的前提和先决条件。超高速切削磨削技术是现代超高速加工的工艺方法，而磨削技术是现代超高速加工的工艺方法，而高速数控机床和加工中心则是实现超高速加高速数控机床和加工中心则是实现超高速加工的关键设备。工的关键设备。12骄阳教育目前，刀具材料已从碳素钢和合金工具钢，经高速钢、硬质目前，刀具材料已从碳素钢和合金工具钢，经高速钢、硬质合金钢、陶瓷材料，发展到人造金刚石及聚晶金刚石合金钢、陶瓷材料，发展到人造金刚石及聚晶金刚石(PCD)(PCD)、立方氮化硼立方氮化硼(CBN)(CBN)及聚晶立方氮化硼及聚晶立方氮化硼(PCBN)(PCBN)。切削速度亦随。切削速度亦随着刀具材料的创新而从以前的着刀具材料的创新而从以前的12m/min12m/min提高到提高到1200m/min1200m/min以上。以上。 砂轮材料过去主要采用刚玉系、碳化硅系材料，美国砂轮材料过去主要采用刚玉系、碳化硅系材料，美国GEGE公司公司于于2020世纪世纪5050年代首先在金刚石人工合成方面取得成功，年代首先在金刚石人工合成方面取得成功，6060年年代又首先研制成功代又首先研制成功CBNCBN。2020世纪世纪9090年代陶瓷或树脂结合剂年代陶瓷或树脂结合剂CBNCBN砂轮、金刚石砂轮线速砂轮、金刚石砂轮线速度可达度可达125 m/s125 m/s，有的可达，有的可达150 m/s150 m/s，而单层电镀，而单层电镀CBNCBN砂轮可砂轮可达达250 m/s250 m/s。因此有人认为，随着新刀具。因此有人认为，随着新刀具( (磨具磨具) )材料的不断材料的不断发展，每隔十年切削速度要提高一倍，亚音速乃至超声速加发展，每隔十年切削速度要提高一倍，亚音速乃至超声速加工的出现不会太遥远了。工的出现不会太遥远了。 13骄阳教育在超高速切削技术方面，近年来，高速、超高速在超高速切削技术方面，近年来，高速、超高速加工的实际应用和实验研究取得了显著成果。加工的实际应用和实验研究取得了显著成果。世界许多著名公司的加工中心，如美国的世界许多著名公司的加工中心，如美国的CincinnatiCincinnati和和IngersollIngersoll、日本牧野、意大利的、日本牧野、意大利的RambaudiRambaudi等公司，其标准主轴转速配置可达等公司，其标准主轴转速配置可达8000800010000 r/min10000 r/min，可选的，可选的20000 r/min20000 r/min以下的主轴单元以下的主轴单元已处于商品化阶段。已处于商品化阶段。 日本日立精机的日本日立精机的HG400IIIHG400III型加工中心主轴最高转速型加工中心主轴最高转速达达360003600040000 r/min40000 r/min，工作台快速移动速度为，工作台快速移动速度为363640 m/min40 m/min。14骄阳教育高速磨削在高速磨削在2020世纪世纪6060年代初，砂轮磨削速度曾一度年代初，砂轮磨削速度曾一度达到达到90m/s90m/s，但更多的还是在，但更多的还是在454560 m/s60 m/s之间。德之间。德国居林公司国居林公司19831983年制造出了当时世界上第一台最具年制造出了当时世界上第一台最具威力的高效深切快进给磨床，即威力的高效深切快进给磨床，即HEDGHEDG磨床，其主轴磨床，其主轴功率为功率为60kW60kW，砂轮直径为，砂轮直径为400mm400mm，砂轮转速为，砂轮转速为10000 10000 r/minr/min，vsvs达到达到100100180 m/s180 m/s。 BremenBremen大学在高效深磨的研究方面取得了世界公认大学在高效深磨的研究方面取得了世界公认的高水平成果，并积极在铝合金、钛合金、铬镍合的高水平成果，并积极在铝合金、钛合金、铬镍合金等难加工材料方面进行高效深磨的研究。金等难加工材料方面进行高效深磨的研究。 15骄阳教育 近年来，我国在高速、超高速加工的各关键领近年来，我国在高速、超高速加工的各关键领域域( (如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、陶瓷滚动轴承等方面陶瓷滚动轴承等方面) )也进行了较多的研究并有相应也进行了较多的研究并有相应的研究成果。的研究成果。 50 m/s50 m/s高速磨削研究起始于高速磨削研究起始于19581958年，近年，近2020年来其发展十分缓慢。实验室超高速磨削年来其发展十分缓慢。实验室超高速磨削速度曾达到速度曾达到250 m/s250 m/s，但离产业化还有一段距，但离产业化还有一段距离。目前工业应用的磨削速度未能超过离。目前工业应用的磨削速度未能超过100 100 m/sm/s。显然，国内在超高速磨削技术方面与国。显然，国内在超高速磨削技术方面与国外差距很大。外差距很大。16骄阳教育 图5 HSM600U型数控五轴高速加工中心型数控五轴高速加工中心生产厂家：瑞士生产厂家：瑞士Mikron 主轴转速：最高主轴转速：最高42000 rpm 主轴功率：主轴功率：13 KW 进给速度：最高进给速度：最高40 m / min 定位精度：定位精度：0.008 mm 重复定位精度：重复定位精度：0.005mm高速加工技术的发展与应用高速加工技术的发展与应用17骄阳教育图图6 HSM 系列高速五轴联动小型立式加工中心系列高速五轴联动小型立式加工中心18骄阳教育图图9 HSM400加工极高表面光洁度的硬钢加工极高表面光洁度的硬钢HRC62、铝、铜、塑料工件、铝、铜、塑料工件图图7 HSM800图图8 HSM60019骄阳教育高速切削加工应用高速切削加工应用（1）航空航天领域。）航空航天领域。 大型整体结构件、薄壁类零件和叶轮零件等。大型整体结构件、薄壁类零件和叶轮零件等。 图10 波音公司的波音公司的F15F15战斗机的起动减速板战斗机的起动减速板20骄阳教育铝合金整体零件：u 整体零件“掏空”， 切除量大u 零件有薄壁，要求小 切削力u 小直径刀具u 较长的刀具悬伸图11 高速铣削典型工件21骄阳教育（2 2）汽车制造。）汽车制造。）汽车制造。）汽车制造。专用机床专用机床5轴轴4工序工序 = 20轴（轴（3万件万件/月）月）刚性（零件、孔数、孔径、孔型固刚性（零件、孔数、孔径、孔型固定不变）定不变）1234钻孔钻孔 表面倒棱表面倒棱 内侧倒棱内侧倒棱 铰孔铰孔表面和内侧倒棱表面和内侧倒棱高速钻孔高速钻孔高速加工中心高速加工中心1台台1轴轴1工序（工序（3万件万件/月）月）柔性（零件、孔数、孔径、柔性（零件、孔数、孔径、孔型可变）孔型可变）图12 汽车轮毂螺栓孔高速加工实例（日产公司）22骄阳教育（3 3）模具制造。）模具制造。）模具制造。）模具制造。 图13 采用高速加工缩短模具制作周期（日产汽车公司）与最终尺寸差值与最终尺寸差值/mm加工时间加工时间 100 %1010.10.010.001粗加工精加工手工精修传统加工方法高速切削高速切削少量手工精修少量手工精修23骄阳教育b）高速模具加工的过程）高速模具加工的过程图14 两种模具加工过程比较1硬化毛坯硬化毛坯 2粗铣粗铣 3半精铣半精铣 4精铣精铣 5手工磨修手工磨修 a）传统模具加工的过程）传统模具加工的过程1毛坯毛坯 2粗铣粗铣 3半精铣半精铣 4热处理热处理 5电火花加工电火花加工6精铣精铣 7手工磨修手工磨修 电极制造24骄阳教育生产剃须刀的石墨电极生产剃须刀的石墨电极生产球形柄用的铜电极生产球形柄用的铜电极 图图15 高速切削加工电火花加工用工具电极高速切削加工电火花加工用工具电极 25骄阳教育 （4）难加工材料领域。）难加工材料领域。硬金属材料（HRC5562），可代替磨削，精度可达IT5IT6级，粗糙度可达0.21um。 （5）超精密微细切削加工领域。）超精密微细切削加工领域。粗铣整体铝板；粗铣整体铝板；精铣去口；精铣去口；钻钻680个直径为个直径为3mm的小孔。的小孔。 时间为时间为32min。图16 高速切削加工医用药盒高速切削加工医用药盒26骄阳教育高速切削加工的关键技术高速切削加工的关键技术27骄阳教育1. 1. 超高速切削的刀具技术超高速切削的刀具技术1) 1) 超高速切削的刀具材料超高速切削的刀具材料 (1) (1) 涂层刀具材料涂层刀具材料涂层刀具通过在刀具基体上涂覆金属化合物薄膜，以获得远高涂层刀具通过在刀具基体上涂覆金属化合物薄膜，以获得远高于基体的表面硬度和优良的切削性能。常用的刀具基体材料主于基体的表面硬度和优良的切削性能。常用的刀具基体材料主要有高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等。要有高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等。硬涂层刀具的涂层材料主要有氮化钛硬涂层刀具的涂层材料主要有氮化钛(TiN)(TiN)、碳氮化钛、碳氮化钛(TiCN)(TiCN)、氮化铝钛氮化铝钛(TiAlN)(TiAlN)、碳氮化铝钛、碳氮化铝钛(TiAlCN)(TiAlCN)等，其中等，其中TiAlNTiAlN在超高在超高速切削中性能优异，其最高工作温度可达速切削中性能优异，其最高工作温度可达800800。软涂层刀具。软涂层刀具( (如采用硫族化合物如采用硫族化合物MoS2MoS2、WS2WS2作为涂层材料的高速钢刀具作为涂层材料的高速钢刀具) )主主要用于加工高强度铝合金、钛合金或贵重金属材料。要用于加工高强度铝合金、钛合金或贵重金属材料。 28骄阳教育 (2) (2) 金属陶瓷刀具材料。金属陶瓷具有较高金属陶瓷刀具材料。金属陶瓷具有较高的室温硬度、高温硬度及良好的耐磨性。金的室温硬度、高温硬度及良好的耐磨性。金属陶瓷材料主要包括高耐磨性属陶瓷材料主要包括高耐磨性TiCTiC基硬质合金基硬质合金(TiC(TiCNiNi或或Mo)Mo)、高韧性、高韧性TiCTiC基硬质合金基硬质合金(TiC(TiCTaCTaCWC)WC)、强韧、强韧TiNTiN基硬质合金基硬质合金( (以以TiNTiN为主为主体体) )、高强韧性、高强韧性TiCNTiCN基硬质合金基硬质合金(TiCN(TiCNNbC)NbC)等。金属陶瓷刀具可在等。金属陶瓷刀具可在300300500 m/min500 m/min的切的切削速度范围内高速精车钢和铸铁。削速度范围内高速精车钢和铸铁。 29骄阳教育 (3) (3) 陶瓷刀具材料。陶瓷刀具材料。陶瓷刀具材料主要有氧化铝陶瓷刀具材料主要有氧化铝基和氮化硅基两大类，是通过在氧化铝和氮化硅基体基和氮化硅基两大类，是通过在氧化铝和氮化硅基体中分别加入碳化物、氨化物、硼化物、氧化物等得到中分别加入碳化物、氨化物、硼化物、氧化物等得到的，此外还有多相陶瓷材料。目前国外开发的氧化铝的，此外还有多相陶瓷材料。目前国外开发的氧化铝基陶瓷刀具约有基陶瓷刀具约有2020余个品种，约占陶瓷刀具总量的余个品种，约占陶瓷刀具总量的2/32/3；氮化硅基陶瓷刀具约有；氮化硅基陶瓷刀具约有1010余个品种，约占陶瓷余个品种，约占陶瓷刀具总量的刀具总量的1/31/3。陶瓷刀具可在。陶瓷刀具可在2002001000 m/min1000 m/min的切的切削速度范围内高速切削软钢削速度范围内高速切削软钢( (如如A3A3钢钢) )、淬硬钢、铸铁、淬硬钢、铸铁等。等。30骄阳教育(4)PCD(4)PCD刀具材料。刀具材料。PCDPCD是在高温高压条件下通是在高温高压条件下通过金属结合剂将金刚石微粉聚合而成的多晶材过金属结合剂将金刚石微粉聚合而成的多晶材料。虽然它的硬度低于单晶金刚石，但有较高料。虽然它的硬度低于单晶金刚石，但有较高的抗弯强度和韧性。的抗弯强度和韧性。PCDPCD材料还具有高导热性材料还具有高导热性和低摩擦系数。另外，其价格只有天然金刚石和低摩擦系数。另外，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一，因此得以广泛应的几十分之一至十几分之一，因此得以广泛应用。用。 PCDPCD刀具主要用于加工耐磨有色金属和非金属，刀具主要用于加工耐磨有色金属和非金属，与硬质合金刀具相比能在切削过程中保持锋利与硬质合金刀具相比能在切削过程中保持锋利刃口和切削效率，使用寿命一般高于硬质合金刃口和切削效率，使用寿命一般高于硬质合金刀具刀具1010500500倍。倍。 31骄阳教育(5)CBN(5)CBN刀具材料。立方氮化硼的硬度仅次于刀具材料。立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，它的突出优点是热稳定性金刚石，它的突出优点是热稳定性(140)(140)好，好，化学惰性大，在化学惰性大，在1200120013001300下也不发生化下也不发生化学反应。学反应。 CBN CBN刀具具有极高的硬度及红硬性，可承受刀具具有极高的硬度及红硬性，可承受高切削速度，适用于超高速加工钢铁类工件，高切削速度，适用于超高速加工钢铁类工件，是超高速精加工或半精加工淬火钢、冷硬铸铁、是超高速精加工或半精加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金等的理想刀具材料。高温合金等的理想刀具材料。32骄阳教育工件材料工件材料最佳前角数值最佳前角数值最佳后角数值最佳后角数值铝合金铝合金12151315铜材铜材051216铸铁铸铁012铜合金铜合金816纤维强化复合材料纤维强化复合材料2015 20 刀具角度选择：刀具角度选择：表表1 超高速切削刀具最佳前角和后角推荐值超高速切削刀具最佳前角和后角推荐值33骄阳教育 1）高速主轴 高速化指标：dm n值，至少达到1106 电主轴：电主轴：交流伺服电动机内置式集成化结构。转子套装在机床的主轴上，定子安装在主轴单元的壳体中，采用水冷或油冷。精度高、振动小、噪声低、结构紧凑。 采用的轴承有：滚动轴承（陶瓷轴承）、磁浮轴承、气体静压轴承、液体静压轴承。2. 2. 超高速切削机床超高速切削机床34骄阳教育陶瓷球轴承图17 陶瓷轴承高速主轴密封圈旋转变压器电主轴陶瓷球轴承冷却水出口冷却水入口q 陶瓷轴承高速主轴结构35骄阳教育前辅助轴承电主轴双面轴向推力轴承前径向轴承后径向轴承后辅助轴承前径向传感器后径向传感器轴向传感器图18 磁浮轴承高速主轴q 磁浮轴承主轴结构磁浮轴承主轴结构36骄阳教育放大器电磁铁（定子）传感器转子 图19 磁悬浮轴承工作原理控制器37骄阳教育 2.2.快速进给系统快速进给系统伺服电动机伺服电动机+ +大导程高速精密滚珠丝杠副；大导程高速精密滚珠丝杠副；直流直线电机、交流永磁同步直线电动机、交流感应异步直直流直线电机、交流永磁同步直线电动机、交流感应异步直线电动机的进给系统。线电动机的进给系统。3 3 基座基座 4 4 磁性轨道磁性轨道 5 5 直线电机直线电机 6 6 直线导轨直线导轨7 7 直线光栅直线光栅 8 8 平台平台 9 9 接口电缆接口电缆 10 10 防护罩防护罩 图图20 20 结构图结构图 3.3.高性能的高性能的CNC控制系统控制系统38骄阳教育图图21 六杆机床（六杆机床（并联机床结构）并联机床结构） 4.4.先进的机床结构先进的机床结构39骄阳教育图22 德国HSK型刀柄及其联接结构5. 高速切削的刀具系统高速切削的刀具系统40骄阳教育磨削(Grinding): 借助于砂轮表面大量磨粒作切削刃去除材料的一种方法。磨削速度（Grinding speed）: 指砂轮表面磨粒在工件材料上进行刻划切削的运动速度，通常就是砂轮周边的回转线速度，单位m/s。高速磨削(High-speed grinding)：磨削速度在100 m/s以上。超高速磨削( Super high-speed grinding):150 m/s以上即常规速度五倍以上的高速磨削。高速磨削加工高速磨削加工41骄阳教育1.高速主轴 高速磨削关键技术高速磨削关键技术图23 高速主轴动平衡系统1-信号传送单元 2-紧固发兰盘 3-内装电子驱动平衡块 4-磨床主轴 42骄阳教育2.高速磨床结构 图24 直线电机驱动高速平面磨床43骄阳教育3.高速磨削砂轮1）要求：砂轮基体的机械强度必须能承受高速磨削时的磨削力，必须考虑高速离心力作用；砂轮磨粒突出高度要大，以便能容纳大量的长切屑。结合剂具有很高的耐磨性，以减少砂轮的磨损；高度磨削时要安全可靠。2）材料：CBN、PCD。3）结合剂：多孔陶瓷和电镀镍。4）结构4、冷却润滑液及其供液过滤系统5、主轴轴承44骄阳教育图25 高速砂轮典型结构45骄阳教育