2D-C/SiC复合材料磨削加工表面形成机制

采用树脂结合剂金刚石砂轮对二维正交编织结构(2D-C/SiC)复合材料进行平面磨削实验,研究磨削加工参数对磨削后表面形貌的影响规律,并分析了磨削表面形成机制.结果表明:磨削参数对表面三维粗糙度(S_a)影响明显,S_a随着磨削深度和工件进给速度的增加而增大,但砂轮线速度的增加,其值反而会降低.0°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向平行)的S_a大于90°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向垂直)的S_a.在磨削过程中,碳纤维的层状脆性断裂是磨削表面形成的主要机制.0°纤维磨削区比90°纤维磨削区的纤维断裂尺度更加严重,且90°纤维磨削区域上的纤维容易出现拔出.     

圆锯片轴向变形的解析模型及其实验验证

为研究石材锯切过程中圆锯片的轴向变形及其与轴向力之间的关系,根据弹性薄板小挠度弯曲的基本理论,对轴向力作用下圆锯片的轴向变形进行理论推导,并通过编程进行数值求解.采用实验方法测量圆锯片在锯切石材时的轴向变形及轴向力信号,并将圆锯片上一整圈的轴向变形实验结果与解析模型计算结果进行比较.研究表明:两种方法所得圆锯片轴向变形的结果符合得较好,由圆锯片所受的轴向力可以推导出锯片的轴向变形.     

利用超声振动锯切硅片中的磨粒作用机制

为研究超声振动对单晶硅划片断面形貌形成机制的影响,建立了超声振动磨粒的运动轨迹方程,运用MATLAB软件对磨粒轨迹进行仿真。分别对单晶硅片进行径向振动旋转超声锯切和普通锯切,并对其断面形貌进行观察。结果表明:使用径向振动旋转超声锯切所产生的表面划痕为相互交错的波浪形,而普通锯切所产生的划痕为直线型,实验结果验证了磨粒运动轨迹理论分析的正确性。     

钎焊金刚石磨粒磨损性能研究

研究了钎焊金刚石工具在磨削加工花岗石材料过程中,金刚石磨粒的出露高度和磨损状态的变化规律.结果表明,钎焊金刚石工具在加工过程中磨粒的利用率高,磨粒平稳地以微破碎的方式逐渐被磨损.     

磨抛中金刚石磨盘与花岗石的界面作用

通过跟踪不同加工阶段的花岗石表面光泽度、微观形貌以及组分变化特征 ,研究垂直轴磨削过程中金刚石磨盘与花岗石界面的作用机制 .用光泽度仪、环境扫描电镜 (ESEM)和 X射线多晶衍射仪 (XRD) ,分别研究加工过程中花岗石表面光泽度、微观形貌和组分的变化 ;并用三明治薄膜热电偶 ,监测了磨盘与花岗石接触界面的温度变化 .结果表明 ,加工过程中磨盘与花岗石接触界面的温度 ,不足以引起花岗石表面的组分变化 .花岗石表面光泽度的高低 ,与加工过程中在花岗石表面形成的塑性流变程度密切相关     

建材加工用孕镶金刚石工具的磨损与控制

为了有效控制孕镶式金刚石工具的磨损行为和界面磨擦机制,以便高效率低成本加工建筑材料,综合分析了锯切加工中磨擦效应的特征以及如何使摩擦降低到最低程度,对加工过程中能量特征的定量分析表明,用于形成切屑的能量几乎可忽略;大约三分之一的能量消耗于岩屑流体与结合剂之间的作用,其余能量量消耗于塑性耕犁,优化和控制工具磨损主要是控制岩屑能耗和有效地控制磨粒达到其极限最佳切除负荷以抑制塑性耕犁效应。     

钎焊金刚石磨粒焊接强度

利用高频感应钎焊技术制备单层金刚石静强度实验样块和磨削砂轮,比较了单颗金刚石磨粒在磨削过程中所承受的平均法向和切向载荷分别与其钎焊后的静压强度和静剪切强度大小,结合对磨削过程中磨粒的磨损形态的观察,揭示钎焊金刚石砂轮在磨削过程中金刚石磨粒的磨损机理. 实验结果表明:一般磨削过程中金刚石磨粒所承受的载荷远小于其静强度;钎焊后磨粒的静强度主要受钎焊时的真空度和钎焊加热时间的影响,真空度越高,静强度越大,钎焊时间越长,静压强度损失越大,而静剪切强度却存在一个最佳的钎焊时间;利用高频感应加热方式制备金刚石工具的磨粒焊接强度,完全能满足一般磨削加工要求,在磨削过程中磨粒以微破碎为主,很少有脱落和整颗折断现象.     

NM360高强度材料钻削参数的研究

采用硬质合金（YG8）刀具对高强度钢NM360进行了钻削试验,从切削参数和刀具角度方面开展难加工材料切削性能研究,通过对比切削力和扭矩,以及分析金属切削机理等因素分析,经研究发现在钻床的工作条件内,该刀具的最佳切削用量为转速n为1 120mm/r,进给量f为0.03mm/r时,最佳刃口楔角βf为77°。     

金刚石磨粒与蓝宝石接触形式对其磨损性能的影响

利用单颗金刚石磨粒划擦蓝宝石工件,跟踪检测磨粒以点、线、面等三种接触形式划擦蓝宝石过程中的磨损体积、表面形貌、划擦力与力比等的磨损变化特征.研究结果表明:接触方式对金刚石磨粒的耐磨性具有显著的影响,三种情况下都可在金刚石后部观察到片状解理形貌;磨损的加剧使金刚石磨粒划擦力与力比出现一定程度的减小.     

机械臂加工花岗岩的力和工具磨损特性

采用机械臂对花岗岩进行加工试验,测量磨削力,观察工具磨损,分析磨削力随时间和位置的变化及工具磨损特性.结果表明:随着加工的进行,磨削力随之增加,z方向的磨削力明显大于x,y方向的磨削力;磨削工具观察到镀层剥落、磨粒磨平、微破碎和宏观破碎几种失效形式;同一节块上的切入部位磨损严重,出露高度降低速率最快,切出部位最慢;工具的磨损与磨削力之间相互影响,随着工具失效增加,磨削力随之增加.