1.數(shù)控超高速平面磨床概述
　　砂輪線速度和工作臺運動速度高速化已成潮流。由于采用了直線導(dǎo)軌、直線電動機、靜壓絲杠等先進(jìn)的功能部件，運動速度有很大提高。高速、高效、高精度和高柔性是當(dāng)今國際磨床發(fā)展的方向。目前，國際上平面磨床工作臺往復(fù)速度最高可達(dá)200m/min，工作臺的加速度達(dá)到50m/s2。
　　2.數(shù)控lSbm/,超高速平面磨床
　　湖南大學(xué)與杭州機床廠聯(lián)合研制的國內(nèi)第一臺的超高速精密數(shù)控磨床，砂輪速度可達(dá)150m/s，如圖12所示。采用以普通磨削速度5倍的磨削速度可靠地實現(xiàn)高速、高精度和高自動化磨削加工，通過極大地提高磨削速度來提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量。
　　
　　　　
　　　
圖12 150m/s超高速平面磨床
　　該磨床磨頭采用高速精密電主軸，轉(zhuǎn)速高，剛性好，磨削效率高?？捎蒙拜喼苓吥ハ鞴ぜ矫?，也可用砂輪的端面磨削工件的槽和凸緣側(cè)面。磨床采用十字拖板移動方式，液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新穎，工作臺縱向運動采用雙液壓缸驅(qū)動，拖板橫向進(jìn)給采用液壓馬達(dá)和滾珠絲杠副驅(qū)動，運動平穩(wěn)可靠，噪聲小。電氣采用集成電路，配有程序控制的自動磨削循環(huán)和垂向進(jìn)給量預(yù)選機構(gòu)，自動化程度高，可根據(jù)用戶需要配裝橫向和垂向進(jìn)給兩個坐標(biāo)的數(shù)顯裝置。磨床加工范圍(長×寬×高)：500mmx250mmx200mm，磨床總功率為26-37kW。
　　還發(fā)明了一種高速及超高速平面磨削與外圓磨削方法，其特征在于主軸上裝有砂輪的砂輪架固定在床身上可旋轉(zhuǎn)90。的轉(zhuǎn)換座上，砂輪繞砂輪架主軸軸心作高速旋轉(zhuǎn)運動，放置工件的工作臺作縱向、橫向和垂向進(jìn)給運動。其設(shè)備包括主軸上裝有砂輪的砂輪架、縱向工作臺和床身等，其特征在于砂輪架與可使其作90。旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換座相連，固定在磨床床身上；縱向工作臺下設(shè)置一橫向工作臺，其上設(shè)有與縱向工作臺下滑槽相配合的導(dǎo)軌，橫向工作臺F設(shè)置垂向工作臺，其上設(shè)有與橫向工作臺下滑槽相配合的導(dǎo)軌，側(cè)面與床身上之導(dǎo)軌相配合。該發(fā)明既可實現(xiàn)工件的高速和超高速磨削加工，又可在一臺設(shè)備上同時實現(xiàn)平面磨削及外圓磨削兩種磨削方式。
　　3.數(shù)控314m/s超高速平面磨床
　　湖南大學(xué)國家高效磨削工程技術(shù)研究中心自20世紀(jì)70年開始對高速磨削進(jìn)行了大量工藝試驗研究，2002年成功地研制成150m/s的超高速磨削機床，在此基礎(chǔ)上與杭州機床廠聯(lián)
合研制砂輪線速度達(dá)314m/s的超高速平面磨床，該磨床將成為我國第一臺真正意義上的超高速平面磨床，其技術(shù)水平已達(dá)到現(xiàn)代國際先進(jìn)水平。
　　超高速平面磨床砂輪線速度為314m/s，(采用直徑為th348mm的砂輪，主軸轉(zhuǎn)速為極限轉(zhuǎn)速24000r/min的70％左右)因此，定名為314m/s超高速平面磨床。而實際上還有富裕能力，當(dāng)采用電主軸最高轉(zhuǎn)速24000r/min時，砂輪線速度可達(dá)440m/s，如圖13所示。
　　(1)主要技術(shù)參數(shù)
　　
　　圖13.314m/s超高速平面磨床
　　·砂輪最大規(guī)格：(外徑/mm)X(寬度/rhm)
　　·試件最大尺寸：(長度/mm)X(寬度/mm)
　　·最大一次磨削深度/mm
　　·砂輪主軸功率kW
　　·磨削深度方向最小進(jìn)給量/mm
　　·縱向進(jìn)給速度/mm/min
　　·磨削比
　　·材料比磨除彰mm3/(mm·s)
　　(2)磨床整體設(shè)計方案
　　1)整體布局。超高速平面磨床由機床主體、電器柜、數(shù)控操作臺、冷卻過濾凈化系統(tǒng)、高壓冷卻水泵、電主軸冷卻用恒溫循環(huán)供水箱、壓縮空氣供給及除濕系統(tǒng)、測試儀器儀表工作臺及隔離觀察室等組成。占地面積30多平方米，全部坐落在深達(dá)1000mm的混凝土防振隔離地基上，磨床總功率80kW。電器柜到主機之間采用電纜連接和相對固定式。數(shù)控操作臺與主機之間采用柔性電纜連接，操作臺可按需要在一定范圍內(nèi)靈活移動，為便于調(diào)整與對刀操作，數(shù)控系統(tǒng)帶有手持單元，使操作人員感到更方便，如圖14所示。
　　
　　圖14 314m/s超高速磨床平面布置圖
　　為了改善操作人員的工作環(huán)境，增強安全感，同時也為了改善測試儀器儀表的使用環(huán)境，超高速平面磨床試驗區(qū)隔離出一個觀察室，各種測量儀器儀表安置在觀察室內(nèi)的工作臺上，該磨床的數(shù)控操作臺可通過隔離室的鐵門移到隔離室內(nèi)來操作。隔離室面向主機方向，裝有厚達(dá)30ram的防彈玻璃，以便觀察主機工作情況。
　　2)磨床主體結(jié)構(gòu)設(shè)計。超高速磨削砂輪主軸以每分鐘上萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，要求機床不僅要有高剛度、高強度、高回轉(zhuǎn)精度和高平衡性能的主軸系統(tǒng)，并且要有優(yōu)良的整體動態(tài)特性。因此，在磨床主體結(jié)構(gòu)上，提出了一種全新的結(jié)構(gòu)方案。
　?、俨捎霉潭ㄉ拜喖艿男问?。在超高速磨削中，最大的振動源應(yīng)該來自砂輪軸，根據(jù)長期以來進(jìn)行高速磨削試驗和對高速外圓類磨床的測試，發(fā)現(xiàn)磨床的剛性最弱的環(huán)節(jié)往往是在砂輪架移動導(dǎo)軌部分，本來就對振動最敏感的砂輪架，再安裝在一個剛性相對較弱的滑鞍的移動導(dǎo)軌上，其結(jié)果對超高速磨削是不利的，因此，將砂輪架固定在剛性較好的立柱上，而將工件安裝在可作三維運動的工作臺體系中，采用讓試件向砂輪架逼近的方式實現(xiàn)磨削進(jìn)給，其結(jié)構(gòu)如圖15所示。
　?、诔咚倨矫婺ゴ擦⒅糠峙c床身的結(jié)合面，設(shè)計在立柱的中部位置。超高速平面磨床基體是國內(nèi)最權(quán)威的平面磨床生產(chǎn)廠——杭州機床廠引進(jìn)消化德國BLOHM公司榫齒蠕動磨床的結(jié)構(gòu)開發(fā)的MK7130強力成形磨床的床身、立柱，該機型為適應(yīng)深切緩進(jìn)給成形磨削的需要，對床身、立柱、工作臺的設(shè)計強度、剛度均較富裕：尤其獨特的地方是該磨床移動式立柱的導(dǎo)軌是布置在立柱的中部兩翼。為了適應(yīng)砂輪架固定不動的方案，將立柱移動的滾動直線導(dǎo)軌換成同尺寸的固定鐵，在立柱中部兩翼用螺栓將立柱固定在床身上。
　　
　　圖15磨床外觀結(jié)構(gòu)圖
　　由于砂輪架空間位置正好處于立柱中部固定部位，因此砂輪架所受的磨削力幾乎直接由床身與立柱的結(jié)合面來承受，而立柱所受的彎應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩等大大降低，這種結(jié)構(gòu)，可以增加機床的整體阿4性。
　　③在整體結(jié)構(gòu)上留有改變成砂輪架進(jìn)給式結(jié)構(gòu)的余地。選用砂輪架固定的工作模式，這種模式無疑對超高速磨削試驗是一種最佳的模式。但這種模式也帶來一定的不利因素，那就是使磨床的加工尺寸范圍限制在一個較小的范圍內(nèi)，在磨床投入實際生產(chǎn)加工時會感到某些不方便。因此，在研制超高速平面磨床時，并沒有將磨床立柱和床身之間移動導(dǎo)軌部分以及砂輪架沿立柱上下移動的導(dǎo)軌部分完全刪除，而是采用與這兩部分直線滾動導(dǎo)軌尺寸完全相等的固定鐵取代直線滾動導(dǎo)軌，當(dāng)制造取得階段性成果后，對磨床的床身、立柱、工作臺和砂輪架等關(guān)鍵部件進(jìn)行動態(tài)特性測試，還要進(jìn)行砂輪架固定與砂輪架移動兩種方式下機床動態(tài)特性的仿真比較，在經(jīng)科學(xué)測試和仿真分析后，并在確有把握的情況下，可以考慮將立柱沿床身的前后移動坐標(biāo)和砂輪架沿立柱的上、下移動坐標(biāo)開放，以擴大磨床的加工尺寸范圍，為開發(fā)設(shè)計實用型的超高速平面磨床作準(zhǔn)備。改進(jìn)時將在這兩部分安裝施加了一定的預(yù)加載荷的直線滾動導(dǎo)軌和精密滾珠絲杠，實現(xiàn)磨床的Y向和z向坐標(biāo)運動。
　　3)磨床的輔助設(shè)備。為了適應(yīng)超高速磨削，除磨床主體外，還需要匹配相應(yīng)的周邊設(shè)施以形成一套完整的超高速平面磨床，主要的輔助設(shè)施有：
　　①高壓冷卻泵。超高速磨削時，高速旋轉(zhuǎn)的砂輪圓周，形成了高速空氣流，也可稱之為氣流屏障，轉(zhuǎn)速越高，該屏障層越厲害，它不但與砂輪圓周產(chǎn)生摩擦，消耗砂輪主軸電動機的功率，而且還形成一定的壓強，阻止磨削液進(jìn)入磨削區(qū)。為了改善磨削液的冷卻、沖洗效果，在高速磨削中，普遍采用高壓噴射法。相對于最高線速度達(dá)314m/s的超高速磨削而言，采用普通磨床的0.1～0.2MPa的供液壓力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，該磨床選用寧波高壓泵的3S50一2.6/25型柱塞往復(fù)式高壓泵，最大輸出壓力達(dá)25MPa，理論排量為2.6m3/h.電動機功率為22kW，動力大，占地2平方米。高壓冷卻泵與之相匹配的高壓閥門、高壓水表、安全報警系統(tǒng)、高壓水管與高壓噴嘴，組成了超高速平面磨床的高壓磨削液供給系統(tǒng)。
　　②雙重過濾磨削液箱。磨削液的回收和過濾是由專門設(shè)計的大容量冷卻箱完成的，該磨削液箱有效容積為1600L，具有磁性過濾和紙質(zhì)過濾兩套磨削液凈化裝置，凈化后的磨削液經(jīng)工作壓力2MPa的低壓水泵向3s50qo6/25型柱塞往復(fù)式高壓泵供液。經(jīng)雙重過濾后，磨削液的凈度滿足了高效磨削的要求。
　　⑧全封閉式磨床防護(hù)罩結(jié)構(gòu)。在超高速磨削和高壓供液泵的工況下，磨削液的飛濺和霧化是非常厲害的，這就需要磨床具有全封閉的防護(hù)罩結(jié)構(gòu)，所有部位不能有滲水、漏液現(xiàn)象。對于磨削液飛濺形成的水霧，采用xwq5水霧吸收器通過管道，將水霧凝固后送回到冷卻水箱。
　?、苌拜嗠娭鬏S冷卻系統(tǒng)。該超高速平面磨床砂輪主軸選用瑞士進(jìn)口的高速電主軸，該電主軸要求使用恒溫冷卻水流對主軸電動機定子外圈和軸承部分進(jìn)行冷卻，以確保主軸的精度與工作可靠性。使用上海海立特種制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SL--100BH液化冷卻機作為電主軸的冷卻供液系統(tǒng)。該冷卻機制冷量為10000W，供液排量為80L/min，溫度控制精度為±1℃，完全可以滿足電主軸工作時對系統(tǒng)冷卻降溫的要求。
　　⑧砂輪電主軸油氣潤滑系統(tǒng)。瑞士IBAG公司電主軸為陶瓷混合角接觸球軸承結(jié)構(gòu)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)24000r/min，工作時需要提供油氣潤滑。為此專門配置了工作壓力為0.7MPa的壓縮空氣站，空壓機輸出的壓縮空氣經(jīng)空氣濾清器和除濕器進(jìn)行凈化后，送入油氣潤滑裝置；該裝置可按預(yù)先設(shè)定的間斷供油時間，源源不斷地向電主軸軸承部位和氣密封部位提供含有適量霧狀油顆粒的油氣混合氣體，以確保電主軸的陶瓷混合角接觸球軸承部位得到充分潤滑，減少滾動體的磨損，延長軸承使用壽命。
　　(3)超高速平面磨床關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)
　　1)磨床床身主體。該超高速平面磨床床身是杭州機床廠MK7130強力成形磨床的床身，是按大切除量強力磨削的工況設(shè)計的。磨床床身為整體鑄造結(jié)構(gòu)，鑄件壁厚為25mm，比一般磨床床身設(shè)計厚20％左右，床身四周立面無任何窗口，以增強其動態(tài)剮性，床身后部與立柱的結(jié)合面高于其縱向?qū)к壠矫?，這種設(shè)計對立柱受力狀況大有好處，床身縱向運動導(dǎo)軌采用直線滾動導(dǎo)軌，滾動導(dǎo)軌安裝在成封閉結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌支承面上，相當(dāng)穩(wěn)固，受力后變形小，也可降低工作時溫升對精度的影響。該床身經(jīng)動態(tài)特性分析和儀器測試結(jié)果表明：‘床身的固有頻率比較高，從實際測試分析，該磨床床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計較合理。
　　2)砂輪架及超高速砂輪。砂輪架是磨床的核心，而主軸及軸承又是核心中的核心。用于超高速磨床主軸軸承的結(jié)構(gòu)形式，主要有陶瓷球軸承、磁懸浮軸承及液體動靜壓軸承幾種。空氣軸承盡管有極限轉(zhuǎn)速高、精度也可以做得很高的優(yōu)點，但因其剛度較低，一般只適用于精密與超精密加工機床，不宜用于以提高切除率為主要研究方向的超高速平面磨床。近幾年發(fā)展起來的陶瓷球混合軸承在高速機床主軸上的應(yīng)用越來越成熟。該磨床選用了國際上著名的電主軸生產(chǎn)廠商瑞士IBAG公司的HF230、4D120CFSV型角接觸陶瓷球混合軸承的高速精密電主軸，該電主軸是IBAG公司為適應(yīng)磨床使用專門為該磨床設(shè)計的。其最高轉(zhuǎn)速達(dá)24000r/min，連續(xù)工作電動機功率40kW，峰值功率為180kW，其結(jié)構(gòu)如圖16所示，電主軸采用兩截式結(jié)構(gòu)，電動機轉(zhuǎn)子固定在前、后軸承組中間、前后軸承組各采用兩個同向安裝的精密角接觸陶瓷球軸承，施加了預(yù)加負(fù)荷的前軸承組的軸向位置由體殼內(nèi)臺階和端蓋鎖定。后軸承組安裝在可沿主軸軸線方向微量移動的軸承套內(nèi)，其軸向預(yù)加負(fù)荷由8個圓柱彈簧實現(xiàn)。當(dāng)主軸受熱略微伸長時，后軸承座可作相應(yīng)的軸向尺寸補償。從而保證軸承的預(yù)加載荷和精度不變。主軸上所有回轉(zhuǎn)零件均按平衡設(shè)計，無鍵、鍵槽或非對稱螺釘、螺孔，以確保高速主軸的動平衡特性。電動機定子和軸承外圈部位都設(shè)計有循環(huán)冷卻水槽，工作中通制冷的恒溫冷卻水，前后軸承處采用油氣潤滑。
　　該電主軸DⅣ值達(dá)180×104mm·r/min，主軸系統(tǒng)剛度大于340N/p,m，軸向與徑向圓跳動量均小于1Ixm，回轉(zhuǎn)精度在0.5μm以上。
　　超高速磨削時，由于砂輪基體受離心力的作用會產(chǎn)生很大的應(yīng)力式中：P為砂輪基盤材料密度；E為砂輪基盤材料彈性模量；y為砂輪基盤材料泊松比；∞為砂輪角速度；u為基盤徑向位移。
　　如果給定砂輪基盤截面形狀分布邊界條件，(r)和基盤溫度分布邊界條件，即可解得基盤任一半徑處的徑向應(yīng)力切向應(yīng)力。
　　由式可以看出，應(yīng)力的大小與砂輪角速度的平方成正比，與基體上任一點到中心的距離r成正比。因此可見，普通磨削時帶有砂輪法蘭盤安裝孔的形式。在超高速磨削時是不適用的。因為安裝孔處的應(yīng)力會使砂輪法蘭盤定心圓或圓錐尺寸微量擴大，影響砂輪在主軸上的定位精度和結(jié)合面的可靠性。同時也降低了基盤本身的強度。
　　為此，在砂輪基盤設(shè)計時采用無中心定位通孔的形式。如圖17所示。砂輪基盤用過盈配合的形式與主軸懸伸端的定心軸頸配合，并以內(nèi)端面與主軸端面貼緊，8個螺釘將其與主軸緊固，砂輪基盤中心無通孔。砂輪橫截面顯示它是中間厚，周邊薄的結(jié)構(gòu)，這是從等強
　　
　　圖17砂輪基盤設(shè)計圖度與空氣動力學(xué)的角度出發(fā)考慮的。
　　從德國wendt公司在比利時的工廠定制的一片砂輪的線速度為250m/s，磨料為C.BN，采用多層電鍍工藝，粒度為75-90。國內(nèi)定制的砂輪也采用同樣結(jié)構(gòu)形式，砂輪線速度為160m/s，磨料分CBN和金剛石兩種，結(jié)合劑有金屬、樹脂和陶瓷三種，粒度為100～140。
　　3)磨削深度方向Z坐標(biāo)軸微進(jìn)給裝置。為了使機床能實現(xiàn)最小達(dá)0.0001mm的微進(jìn)給，采用了如圖18所示的Z坐標(biāo)軸微進(jìn)給裝置。滾珠絲杠和直線滾動導(dǎo)軌布置在與底平面成1：10斜度的平面內(nèi)，伺服電動機與滾珠絲杠直連，構(gòu)成機床Z坐標(biāo)軸，其最小進(jìn)給量為0.001mm，由于該軸為斜置軸，當(dāng)它沿斜方向進(jìn)給0.001 mm時，其垂直方向的上升量則為0.0001，從而實現(xiàn)磨削深度方向的亞納米級進(jìn)給.
　　　
　　圖18 Z坐標(biāo)軸微進(jìn)給裝置
　　4)砂輪在線自動平衡裝置。一般超高速磨床上都設(shè)計有砂輪在線自動平衡裝置。該超高速平面磨床選用國際上最著名的美國SBS公司的砂輪自動平衡系統(tǒng)(圖19)，考慮到機床工作轉(zhuǎn)速達(dá)24000r/min，且機床砂輪架安全防護(hù)等各方面的因素，選用了SBS公司的IB一1404一A型高速內(nèi)裝、非接觸式自動平衡器和SBS一4475型動平衡控制儀；該平衡儀最高允許轉(zhuǎn)速為30000r/min，振動值靈敏度為0.001um，平衡能力為4009.em，平衡頭安裝在砂輪主軸的前端，使之最靠近砂輪，以達(dá)到最好的平衡結(jié)果。信號輸出端則固定在主軸后端，(參見砂輪電主軸結(jié)構(gòu)圖)信號發(fā)射頭則安裝在電主軸體殼后部，通過電纜連接到SBS一4475自動平衡控制儀上。由于平衡頭和信號發(fā)射頭之間是非接觸的，因此無機械磨損，壽命較長，但要嚴(yán)格控制二者之間的安裝距離和防塵，價格也很昂貴。測振傳感器安裝在砂輪架上指向砂輪軸的位置，使之最有效地拾取主軸的振動信號。經(jīng)使用后發(fā)現(xiàn)，該平衡頭有很好的平衡效果，在自動平衡模式下，可以將軸承的殘余工作振動峰峰振幅值平衡至0.1um以下。除此之外，當(dāng)砂輪主軸停止時，該平衡儀還能測出機床其他部位及外界環(huán)境的振動頻譜，用以分析外部激勵振源的情況。
　　
　　圖19 SBS公司砂輪自動平衡系統(tǒng)
　　5)砂輪防護(hù)罩及機床安全防護(hù)設(shè)計。機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB 4029--2000(磨床砂輪防護(hù)罩安全防護(hù)技術(shù)要求)中規(guī)定了砂輪線速度80m/s時砂輪防護(hù)罩鋼板的最小壁厚尺寸，當(dāng)砂輪直徑為300-400mm、砂輪厚度。小于50mm時，防護(hù)罩壁厚最小為10mm。
　　該超高速平面磨床由于砂輪架是固定不動的。因此，為安全起見，砂輪防護(hù)罩可以做得很厚實，防護(hù)罩周邊用30ram厚的鋼板焊接而成，磨削區(qū)開口也壓得很低，砂輪外露量不到8％。盡量確保安全，以防萬一。除此之外，在砂輪切線方向的正前方工作臺上，另外增加了一塊30mm厚的鋼板作為第二道防護(hù)墻，增加試驗機床的安全性。
　　機床主體的防護(hù)罩采用全封閉式結(jié)構(gòu)，保證磨削液不會飛濺到外面，推拉式防護(hù)門裝有安全聯(lián)鎖感應(yīng)開關(guān)，防護(hù)門若不關(guān)閉到位、機床是不能進(jìn)行磨削的。
　　6)數(shù)控系統(tǒng)。該磨床選用德國西門子公司的802D數(shù)控系統(tǒng)，分別控制工作臺縱向運動坐標(biāo)(X軸)工作臺橫向運動坐標(biāo)(y軸)和磨削深度方向進(jìn)給坐標(biāo)(z軸)，其中Y軸坐標(biāo)伺服電動機的輸出經(jīng)西門子減速器與滾珠絲杠相連，減速比為1：10，其他軸為伺服電動機與滾珠絲杠直連。砂輪主軸的無級調(diào)速是由德國Rexroth公司的REFU drive 500 RD52變頻調(diào)速器實現(xiàn)的。通過西門子802D控制板上主軸調(diào)速控制開關(guān)進(jìn)行操作，數(shù)控系統(tǒng)除了按指令完成磨削程序外，還擔(dān)負(fù)著對油氣潤滑系統(tǒng)、高壓冷卻水泵、電主軸恒溫冷卻系統(tǒng)、壓縮空氣機和安全防護(hù)門等裝置工作情況的監(jiān)視工作，當(dāng)那些裝置中某一部分工作不正常時，數(shù)控系統(tǒng)能立刻發(fā)出警報，并停止磨削工作的進(jìn)行。
　　(4)使用情況314m/s超高速平面磨床自2003年5月調(diào)試完成投入使用以來，運轉(zhuǎn)情況亞常，累計工作時間已超過7000h。一天最多連續(xù)工作時闊曾超過12h，在該試驗臺上先后進(jìn)行了砂輪速度從60m/s到250m/s的磨削試驗，進(jìn)行了金屬材料：陶瓷材料的超高速探磨快進(jìn)給磨削工藝試驗。運行5年來，基本上未出現(xiàn)過大的故障，運行狀態(tài)很好。
　　(5)待改進(jìn)的地方在5年來盼運行過程中，發(fā)現(xiàn)了該超高速平西磨床還存在著一些不足，查要是以下三方面：
　　進(jìn)口電主軸的使用壽命問題。瑞士IBAG公司對電主軸的保質(zhì)期是一年內(nèi)，2000h。經(jīng)查證，該主軸使用的陶瓷球軸承的使用壽命約為7000h，現(xiàn)機床運行近7000h，目前已發(fā)現(xiàn)電主軸軸承噪聲明顯增高，主軸殛轉(zhuǎn)精度也有所下降，估計在一、二年內(nèi)要更換電主軸軸承。出于瑞士tBAG公司的電主軸產(chǎn)品有多項專利技術(shù)，其割造裝配過程極為保密，若要保證維修質(zhì)量，還得將電主軸送去專門的維修站進(jìn)行維修。
　　2)試驗用砂輪問題。目前使用的進(jìn)口砂輪最高線速度為250m/s，國內(nèi)提供的各種超高速砂輪線速度只能達(dá)到160m/s，若要進(jìn)行更高線速度的超高速磨削工藝試驗，砂輪的來源是一個關(guān)鍵。據(jù)了解，國外300m/s以點的砂輪大多也僅在實驗室內(nèi)使用。如德國Aachen工業(yè)大學(xué)、日本東北大學(xué)進(jìn)行的300m/s以上的超高速磨削砂輪基體采用質(zhì)量輕、比強度高、比模量高、密度及膨脹系數(shù)小的碳素纖維強化復(fù)合材料FTCFRP來制造。國內(nèi)目前在這方面尚未突破，而國外現(xiàn)階段在這方面技術(shù)還不向中國出口，因此，作者想聯(lián)系國內(nèi)的有關(guān)研究單位，在超高速砂輪制造技術(shù)上有所突破，以保證超高速磨削技術(shù)的深入研究。
　　3)擴大超高速平面磨床應(yīng)用范圍的問題。，前面講到，為保障超高速平面磨床研制的成功，在前面試驗臺設(shè)計方案中將砂輪架設(shè)計成固定不動的，這樣做雖然有利于磨頭系統(tǒng)剛度的提高。但限制了試磨件的尺寸范圍，隨著研制的深入進(jìn)行，計劃將逐步開放砂輪架在主柱上上、下移動坐標(biāo)軸和立柱在床身上前后運動坐標(biāo)軸，這個方案目前看來，在技術(shù)上已沒有多大困難，則超高速平面磨床將更加實用。