磨削加工的发展历史

    磨削加工的发展历史

    (一) **阶段

    我国是采用磨削加工方法的*古老的国家之一,如在古代科学巨著《天工开物》中就有“切、磋、琢、磨”的成语,而其中“磨”就是指的磨削加工。

    其实人类*早使用磨削要追溯到原始社会,在母系社会,人们就已经开始使用*简单的石器,而这些*简单的石器是用简单的石头之间互相摩擦得来的。人们用这些*简单的工具捕猎,耕种。那时人们的衣着虽然简单,但仍然要有刃器的辅助,这也离不开磨削。

    北魏时一个叫崔亮的创造了水磨,用来加工粮食,晋代刘景宣创造了可同时运行八盘天然岩石磨盘的石磨;唐朝时又出现了陶磨及磨碾,这些磨具均在山西长治县“王琛”墓中出土。经过专家考察在宋朝也早存在九转速的磨;十三世纪时即在元朝时候,中国人已开始用天然树胶将贝壳粉粘在羊皮纸上制成摩擦工具,这是世界上已知的*早的涂附磨具,几乎与此同时,在地中海沿岸的意大利人也开始使用简单的涂附磨具。说起指南针,谁都知道,可谁又能想到,那也是磨削得来的产品呢!以上所叙不仅说明了我国是*早制造陶瓷材料、机械传动的古国,而且也是*早采用对金属及非金属材料进行磨削加工的国家之一,从*原始一直持续到十九世纪的初期,可视为磨削加工历史发展的**阶段。这一阶段的特点是利用的磨料磨具及机械都较简单。

    (二) 磨削加工的发展历史的第二阶段(1840---1900年前后)

    这一阶段出现了新的特点,即随着工业的发展、被加工材料的硬度越来越高,原来简单的磨料磨具满足不了发展的需要,于是人们就开始寻求硬度更高的物质来做磨料,先后找到了天然刚玉、黄宝石、天然金刚石等材料人们把这些天然材料破碎后和陶土混合后,烧成具有一定形状的磨具,以此来进行加工。

    可以说,开始使用硬度较高的天然磨料是这一时期的普遍特点。但是所有天然磨料的产量都不集中,而数量又有限质量不统一,很难保持稳定这一切局限性和飞速猛进的工业越来越不适应。

    (三) 磨削加工的发展历史的第三阶段(十九世纪的后期到二十世纪初)

    这一时期的主要特点是出现并使用人造磨料。

    1893年美国卡不伦登公司的E.G艾奇逊利用电阻炉发明了SiC人造磨料这是人类历史上*早出现的人造磨料,以后又有人用电弧炉发明了人造刚玉磨料,这些人工合成磨料的出现,意义是重大的,结束了人类只能利用天然磨料而不能利用人造磨料的历史,从此,工业方面开始到得了大批比较低廉而质量又比较稳定的、产量又稳步增加的人造磨料的磨削工具,从而推动了被磨材料加工迅速增长,当然另一方面从磨削加工的发展也促进了磨料磨具的迅速发展。本阶段又可分为以下几个时期:

    1、1900年-1920年左右:

    这一时期,出现了除无心磨床以外的所有磨床,这促使汽车、军工、电极工业有了很大的发展.

    2、1920年-1949年前后:

    在20年代以后,磨床机械开始由机械传动发展到液压传动,还在磨削过程中部分的实现了自动化,,在这一时期,无心磨床设计成功,开始投入使用,这一时期一个非常重要的现象就是对于磨削过程的研究,由开始的经验方法转入理论分析。即开始了对磨削理论的研究。

    3、1950年至1980年前后:

    在国际上,英、法、美、德、意以及前苏联对人造磨料进行了普遍的研究,并进行了工业性生产,因而磨料及磨具较前一时期有了很大的提高,工业发达国家磨床所占的比重已达机床总量的10%,而且还在不断的上升。

    在国内,一批具有影响力的重要项目的建成投产,如第二砂轮厂、第三砂轮厂、第四砂轮厂、第五砂轮厂、第六砂轮厂、第七砂轮厂的建成投产。说明了我国的磨料磨具行业也在不断的发展壮大。

    4、改革开放前后:

    我国的磨料磨具为了和世界同步,在以下几个方面进行了研究或改进①提高磨床的精度,②提高磨削的自动化程度,③高速研磨,④高精度和高光洁度,⑤强力磨削,⑥宽砂轮和多砂轮的磨削,⑦提高磨床的加工生产率,⑧试制发展了特殊磨削或成型磨削,⑨超硬磨料磨具。超硬材料如人造金刚石和立方氮化硼目前被称为世界上*硬的物质,莫氏硬度为10。

    金刚石的用量,每加工百万吨钢铁所用的金刚石的量来表示这个国家的工业发展水平,美日及主要西方国家的用量均超过了18-20万克拉每百万吨钢,美国是世界上金刚石用量*大的国家。而我国则是2.4万克拉每百万吨钢,这差距是显而易见的。

    六十年代天然金刚石约2500万克拉,数量不是很大,这是因为金刚石的生产成本太大,一般的金刚石矿中,须处理6-8吨矿石才能得到一克拉的金刚石,有的甚至250吨的矿石才能得到一克拉的金刚石,可见金刚石为什么如此的昂贵。天然金刚石的低产量及高成本促使人们走上了发展人造金刚石之路。

    我国是在六十年代中期开始试制与发展人造金刚石。六十年代世界人造金刚石的产量为1000万克拉,今天,中国人造金刚石的产量就已达5000万克拉(约合1万吨),而全世界人造金刚石的产量就无法估计了,这些人造金刚石主要用于工业。人造金刚石及其制品的发展大大地促进了特殊用途的磨削加工的要求,人造金刚石不受资源限制,制造成本从发明的那天起就不断下降,品种在逐渐增多,质量在不断的提高,这样就极大的开辟了人造金刚石磨料的使用前景。不仅在固结磨具上,而且普遍地使用在涂附磨具上,如牙科用金刚石砂带,精密仪器上用金刚石砂带等等。

    立方氮化硼是超硬磨料另一种类型,其性能与人造金刚石磨料相似,还具有比人造金刚石一些独特的优点,如耐热方面优于人造金刚石。立方氮化硼比人造金刚石发展稍后,系70年代前后试制研究的,也可以说后起之秀。立方氮化硼到九十年代初期全世界工业生产大国有了较大的发展,如前苏联立方氮化硼的产量已发展到5000多万克拉。我国立方氮化硼也是在八十年代末期或九十年代初期试制和发展的新型产品,但速度较慢,其原因在于工艺与技术还远远落后于其它工业发达的国家,因而它的推广和使用还受到一定的限制。

    人造金刚石和立方氮化硼的磨具。在发展人造金刚石磨具和立方氮化硼超硬磨料的同时,这两种超硬磨料的磨具也得到相应的发展,人造金刚石磨具发展更快。到目前,人造金刚石磨具发展成为一个较为完整、成熟和自成体系的加工技术领域。人造金刚石磨具制品如电镀金刚石内圆切割锯片、什锦锉、磨头,人造金刚石圆锯片、框架锯片,人造金刚石修整笔,石材用金刚石磨具,金刚石筒形砂轮,加工铁氧使用金刚石磨具。

    金刚石修整滚轮和金刚石或立方氮化硼与硬质合金复合片磨具等等品种系列,而且继续完善补充与提高。

    (四)磨削加工的发展历史的第四阶段(九十年代后期)
        进入九十年代,磨料磨具行业的生产与销售、科研都起着很大很大的变化,主要表现为品种日趋多样化,专业化,竞争也前所未有的日趋激烈,科研与销售成为每个厂家的重中之重,而我们做为砂带的专业生产厂家,也是如此。,但与国际上涂附磨具尤其是砂带产品,无论是品种或者是质量上差距是很大的。因此,当务之急加大科技力量投入迅速提高我国涂附磨具尤其是砂带上等产品的品种及质量水平,以面临高品质、多品种需求的浪潮。如果目前国内上等次的涂附磨具产量在700万平方米左右,预计到2010年初期将达到1000万至1300万平方米用量的需求。这就希望我们共同努力去开拓这个有广阔前途的市场。


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