高速磨削技术是磨削工艺本身的革命性跃变，是适应现代高科技需要而发展起来的一项 新兴综合技术，集现代机械、电子、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术于一体。随着砂 轮速度的提髙，目前比磨削去除率已猛增到了 3 000 mm3/(mm« s)以上，可与车、铣、刨等切 削加工相媲美，尤其近年来各种新兴硬脆材料(如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等）的广泛 应用更推动了高速磨削技术的迅猛发展。日本先进技术研究会把高速加工列为五大现代制造 技术之一。国际生产工程学会（CIRP)将高速磨削技术确定为面向21世纪的中心研究技术 之^ko
3.2.1高速磨削加工概述
高速磨削（high speed grinding)是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削效率和磨削质量 的工艺方法。它与普通磨削的区别在于很高的磨削速度和进给速度，而高速磨削的定义随时 间的不同在不断推进。20世纪60年代以前,磨削速度在50 m/s时即被称为高速磨削；而90 年代磨削速度最高已达500 m/s。在实际应用中，磨削速度在100 m/s以上即被称为高速 磨削。
高速磨削的效果，可由砂轮线速度对磨削性能的影响来表征。砂轮线速度的影响可以通 过单个磨粒的最大切削厚度进行分析。考虑实际磨削中的复杂性，式（3. 5)可写成一般 通式，即
(3.9)
式中：Cg„为砂轮形貌系数;e为指数(>0)，么q为砂轮当量直径。
高速磨削的基本影响可以由上式说明，因此，与普通磨削相比，它有以下特点：
①在保持其他全部参数恒定情况下，只增加砂轮速 度，将导致切削厚度减小，相应也减小作用于每一磨粒上 的切削力。切削厚度的减小，可降低磨削后工件表面粗 糙度，减小切削力，可防止砂轮磨损的快速发展，图3. 8 为砂轮磨损、表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度变化的 —曲线。若其他调整参数不变（砂轮和工件间接触区不 变），使用高速磨削可减小磨削合力。当被磨削工件刚性 图3.8离速磨削的彩响较差时，这对提高工件尺寸和形状精度特别有利。
②若相应于砂轮速度成正比地增加工件速度，切削厚度可保持不变。在这种情况下，作 用于每一磨粒上的切削力，以及磨削合力不改变。这样最大的优点是，在磨削力不变的情况
下，材料去除率成比例增加。
随着磨削速度的增加，导致总的热量也增加。通常切向磨削力并不相应成比例减小，因而 总的磨削功率增大，为了减小导入工件的热量，则需要缩短砂轮和工件的接触时间。因此通过 相应增加工件速度来提高材料去除率Q、是必要的。这样虽然切向磨削力和磨削功率增 加，但由于缩短了磨削时间，结果减少了导入工件表面的热能。
试验结果表明，虽然保持相同的材料去除率，磨削速度加倍时，导致切向力减小，但会导致 磨削功率增加（如图3.9所示）。由于磨削时间恒定，也增大了每个工件的磨削比能，相应产生 的热能总量也较多。
当磨削速度不变时，比工件去除率<3、随工件速度％提高而成倍增加，切向力和磨削功率 也会随之增加。但加工相同的工件余量时，磨削比能减少，从而减少了导入工件的热能。这对 于避免热损伤来说是有益的。
有人通过试验证明，用较高砂轮速度磨削时，切屑形成的机理发生变化。磨削试验使用电 镀砂轮，最高速度达360 m/s。试验时，当砂轮速度较高时(>180 m/s)，在某一较窄范围内， 磨粒与切屑间的摩擦状态由固体摩擦急剧转变为流体状态，相应使磨削力快速减小。当速度 大于220 m/s时，由于其他原因，磨削力则增加。结果表明，在特定的较高速度下，可使磨削功 率减小。这时采用较大的进给速度，保持其他条件不变，则可有效地避免热损伤。
总之，高速磨削可以大幅度提高磨削生产效率、延长砂轮使用寿命或减小磨削表面粗糙 度，对高塑性及其他难磨削材料进行磨削时也有良好的表现。