高精度窄深槽一直机械加工难题。以前，对普通材料零件上宽度＞２ｍｍ窄深槽，通常用切口铣刀预先铣槽，经热处理后再用较薄树脂或陶瓷结合剂砂轮磨削加工。这种工艺加工效率低、砂轮强度低、刚性差、寿命短，较难达到高加工精度。采用普通砂轮缓进给磨削工艺，通过一次磨削热处理后工件时可加工出较高精度窄深槽。对于宽度＜２ｍｍ窄深槽，铣削加工时，成本高，精度低；采用普通砂轮缓进给磨削时，砂轮工作部位厚度很薄，修整量大，磨削和修整时极易破碎，加工成本很高。近年来，电镀超硬磨料砂轮广泛用于高精度槽缓进给磨削。国外已用电镀ＣＢＮ砂轮在硬度ＨＲＣ４２４３４０钢件上缓进给磨削出宽１．５２ｍｍ、深６．３５ｍｍ、带有Ｒ为０．３８ｍｍ圆角窄深槽。国内也用电镀ＣＢＮ砂轮在普通钢材上缓进给磨削出宽１．５ｍｍ窄深槽。许多由难加工材料制造航空零件，有各种各样高精度型槽，特别飞机涡轮叶片根部高精度齿槽和窄深直槽加工，一直国内叶片加工难点。本文将介绍电镀ＣＢＮ砂轮缓进给磨削窄深槽磨具基体设计。
    １磨具基体半径设计
    磨具速度增加，磨削表面粗糙度值减小，这由于增大砂轮速度会使单颗磨粒未变形、磨屑厚度减小缘故。高速度磨削可以提高金属切除率，降低磨削力、减少功率消耗，可以提高磨削效率。提高ＣＢＮ磨具速度，可使工件表面粗糙度改善；磨具速度越高，工件表面粗糙度越好，切向和法向磨削力下降，这样就减小了单个磨粒上承受力，因而磨具磨损减小、磨削热可降低。但磨具速度增加使磨粒最大切深减小，切屑截面面积减小，同时切削次数和磨削热增加，这两个因素均使堵塞量增加［１］。根据工艺要求磨具线速度要到３０ｍｐｓ以上时，机床转速要能达到６０００ｒｐｍ；为了防止机床振动带来不利影响，我们一般选取４０００ｒｐｍ。这时，磨具边缘线速度ｖ＝πｄｎ。ｄ为磨具直径，ｎ为机床转速。我们选ｄ＝２００ｍｍ，计算得ｖ＝４１．９ｍｐｓ，符合加工工艺速度要求。
    ２磨具基体厚度选择
    磨具总厚度为２ｍｍ，考虑到镀层和底镍厚度，设计基体厚度δ＝２－２ｄ１－２ｄ２。ｄ１为电镀磨料粒径，ｄ２为底镍厚度。一般，底镍厚度３￣５μｍ，取４μｍ。磨料粒度选择主要考虑磨削效率和工件表面粗糙度要求。综合两方因素我们选择１００￣１２０粒度ＣＢＮ，按照ＧＢ６４０８－９８标准，相应尺寸为１２０￣１５０μｍ，可取最大值１５０μｍ，算得厚度δ＝１．６９２ｍｍ。但考虑到砂粒热膨胀，根据经验热膨胀大概为５μｍ，因此最后厚度定为δ＝１．６８７ｍｍ。
    ３磨具基体建摸和有限元分析
    １）磨具建模和磨具网格划分后单元模型
    ２）进行有限元分析，查看３阶固有频率。
    ＊＊ＩＮＤＥＸＯＦＤＡＴＡＳＥＴＳ
    ＯＮＲＥＳＵＬＴＳＦＩＬＥ＊＊ＳＥＴＴＩＭＥ／ＦＲＥＱＬＯＡＤＳＴＥＰＳＵＢＳＴＥＰＣＵＭＵＬＡＴＩＶＥ
    １２４７７．２１１１
    ２７６６１．８１２２
    ３７６９６．３１３３
   （３）各阶固有频率磨具变形情况。当磨具以临界旋转时，磨具基体受到应力最大，应变最大，到达“临界”状态时，磨具强烈振动，导致磨具寿命下降，甚至破坏磨具［２］。磨具临界转速和频率关系为：ｎ＝６０×ｆ。ｎ为转速（ｒｐｍ），ｆ为频率（Ｈｚ）。可将磨具频率转化为临界转速，见表１。磨具工作转速为４０００ｒｐｍ。由表（１）可以看出，磨具工作转速远低于临界转速。
    磨具在这些频率下，变形量都很小，不会导致磨具在工作时损坏，能够正常工作。
    ４结论
    在保证磨具制作工艺条件下，按上述设计磨具对机床损害少，磨具寿命高，加工精度也能得到保证。  

(来源：互联网)