摆式和平移式加砂大锯的切削机理及工艺参数分析

摆式加砂锯切削机理为砂粒对石料的冲挤过程;平移式加砂锯为砂粒对石料的研切过程。锯机、锯片、砂粒和石料等组成切割石料的工艺系统。本文根据切削机理对工艺系统与生产率等的关系进行分析和论述。     

磨削钛合金时砂轮磨粒磨损机理的探讨

本文利用化学热力学的理论分析了磨削钛合金时工件材料、介质与砂粒之间可能发生的化学反应,并利用扫描电镜检测,确认化学磨损是磨削钛合金时砂轮的主要磨损形式.SiC砂轮的磨损主要表现为SiC磨粒在瞬时磨削高温的条件下与介质中的氧作用,被氧化而失效;刚玉砂轮的磨损则主要表现为刚玉磨粒与钛合金表面的氧化物作用,生成了韧性好的新物质涂敷在磨粒切削刃上,使其丧夫切削能力。     

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。     

机用锯条在锯切过程中偏锯问题的试验研究

探讨机用锯条在锯切过程中出现的偏锯问题.在切削试验的基础上主要针对机用锯条制造工艺和加工精度等因素造成偏锯的原因进行了分析,提出了解决偏锯问题应采取的措施.     

磨粒磨损机理的探讨

砂轮磨损是磨削过程的重要问题之一。磨削的生产率、磨削比、表面应力和烧伤、自激振动等都与砂轮磨损有密切关系。磨粒磨损的研究能反映砂轮磨损最本质的一些因素,从而可对:砂轮选择、磨料改进、磨削用量的选择、冷却润滑液的配制和选用以及提高磨削质量等方面,提出有参考价值的资料和建议。近年来,在磨粒的磨损方面引进了金属学、金相、物理化学、固体物理等学科的基本理论和试验方法,使磨粒磨损的机理有进一步认识。说明这是一个包含力、热、化学反应、离子吸附、固体溶解等等多因素的过程。本文的目的在于综合介绍近年来磨粒磨损的研究情况和成果,并对进一步的工作提出一些看法。     

滑动磨损磨粒群的分布规律

以滑动磨损过程中产生的磨粒群体为研究对象,研究其数量与粒径间的分布特征及其与磨损状态间的耦合关系.通过分析铜合金销与碳钢盘在干摩擦条件下相互对磨所产生的磨粒群和销试样磨损量,发现磨粒的累积分布和微分分布特性随磨损时间的变化而变化:在磨损开始阶段,磨损程度逐渐减小,磨粒群分布曲线由平缓变得逐渐凸、陡;达到磨损平衡状态后,磨损率达到最小,磨粒群微分布曲线的幅值达到最大,横向宽度达到最小;随着销与盘间互适性变弱,磨损程度增大,磨粒分布曲线变得越来越平缓,横向宽度逐渐增大;磨粒分布曲线随磨损时间的变化规律与磨损率随磨损时间的变化规律有明显的对应关系,可为科学诊断和预测摩擦学系统状态提供有用信息.     

带锯条掉齿前后横向振动位移及主频率变化规律

以MJ345A型木工带锯机为研究对象,在空载下利用振动分析仪和振动信号采集、处理、分析软件对带锯条的横向振动进行测试及信号采集,通过锯条横向振动位移、自功率谱分析,找出不同条件下锯条振动位移和主振型频率的变化规律.通过正交试验分析可知:锯轮主轴转速是对锯条横向振动位移影响最为显著的因素,其次为锯条张紧力,皮带张紧力为不明显因素.对带锯条掉齿前后的分析表明:如果测定带锯条横向振动位移范围在0.56~0.68μm,振动主频率范围在450~465 Hz,则说明锯条已经产生至少2个掉齿,为保证带锯机锯切安全及锯切质量需要及时更换新的带锯条;明确了带锯条掉齿前后横向振动位移、频率的变化规律.研究结果可为实际生产中充分合理利用带锯条,防止加工质量严重下降和危害人身安全事故的发生,适时更换锯条提供前期试验基础和判断的初步依据.     

微磨具磨削钠钙玻璃的磨损机理实验研究

建立了微磨削过程中单颗磨粒的磨损数学模型,通过观测微磨具磨削前后直径变化、表面形貌变化及加工前后试件的表面质量,分析了微磨削过程中不同阶段磨粒的磨损情况.利用粒度500~#微磨具对钠钙玻璃进行单因素磨损实验,研究不同的磨削影响因素对微磨具磨损的影响规律.实验结果表明:随着磨削速度和进给速度增大,磨粒的磨损和破碎现象加剧;随着去除材料体积的增加,微磨具直径先是急剧减小,而后呈线性减小趋势;加工表面的粗糙度随着去除工件体积的增加总体呈下降趋势.研究结果为提高微磨具的使用寿命和加工性能提供了理论参考和实验依据.     

白口铸铁锤头锻造工艺的研究

本文介绍了用于石料破碎的白口铸铁锤头的锻造工艺、热处理工艺等.现场装机试验表明:这种锤头的使用寿命为高锰钢锤头两倍以上. 本文还分析了控制白口铁锻造锤头质量的因素、白口铁锻造锤头的耐磨机理和技术经济性,指出白口铁锤头锻造工艺为白口铸铁在受冲击载荷磨粒磨损工况下的应用及破碎机锤头的生产开拓了新途径.     

表面磨粒群螺旋排布电镀锯丝制造的实验研究

为了获得高性能的电镀金刚石锯丝,实验研究了悬砂法制备表面磨粒群螺旋排布锯丝的电镀工艺,分析了预镀阴极电流、上砂阴极电流密度与上砂时间对锯丝复合镀层外观质量与锯丝表面磨粒分布情况的影响规律,并采用试制锯丝进行了锯切实验。研究结果表明,镀底层的阴极电流密度为5.0A/dm2时,镀层与钢丝基体表面有着良好的结合强度;上砂阶段采用阴极电流密度为5.0A/dm2,其电镀时间为7~8min,可得到良好的镀层和磨粒分布效果。钢丝基体预镀前在表面绕绝缘线,合理地选择工艺参数可以获得磨粒群在钢丝基体表面螺旋排布的基本结构,试制的新型锯丝在锯切中具有良好的容屑与排屑效果。     

橡胶磨损机理的研究

概要地介绍了近１０年来在橡胶磨损机理研究方面所取得的主要成果。包括干磨粒磨损和湿磨粒磨损的磨损机理与磨损方程；油性磨粒磨损的基本特性与磨损机理；线接触干磨粒磨损的理论；磨粒侵蚀的物理过程及其磨损率的回归方程。这些研究结果，不仅丰富和发展了橡胶摩擦学，而且对于提高橡胶易损件的使用寿命也具有实用价值。     

采煤机截齿力学特性优化的记忆截割系统

为实现采煤机记忆截割过程中截割轨迹的实时动态调节,采用理论分析与实验的方法,分析了采煤机滚筒截割过程中的受力情况,应用最小模糊度方法建立滚筒x、y、z轴受力的隶属度函数,根据采集到的截割力信号判定截齿的实时截割环境,采用模糊神经网络控制方法对传统的记忆截割系统进行优化,并通过实验验证系统的精确性与可靠性.研究结果表明:改进后的系统能优化采煤机的记忆截割路径,大大降低截齿的磨损,延长了滚筒的整体使用寿命,提高了综采工作面的生产效率.     

基于光学玻璃磨削的磨粒冲击裂纹系统研究

光学玻璃磨削过程中磨粒对光学玻璃的冲击作用直接关系到亚表面裂纹的形态和深度.因此光学玻璃磨削磨粒动态冲击作用的研究是光学制造领域重要基础性课题.根据应力张量理论和最大拉应力准则研究了柱面应力波最大拉应力的主方向,得到了磨粒冲击硬脆光学材料亚表面裂纹开裂的方向和裂纹系统的形态.通过光学玻璃单颗粒磨削实验,试件截面抛光、扫描电镜(SEM)检测亚表面裂纹系统的形态,实验结果显示,亚表面裂纹开裂的方向和裂纹系统的形态与理论研究的结果一致.光学玻璃单颗粒磨削磨粒动态冲击实验结果表明,光学玻璃磨削亚表面裂纹是磨粒动态冲击裂纹,磨粒动态冲击裂纹系统由径向裂纹和环向裂纹构成,光学玻璃材料磨削过程中磨粒的冲击作用是亚表面裂纹生成的重要影响因素.     

磁场强度对切缝宽度和崩边宽度的影响

为了进一步研究磁场强度对线锯切割性能的影响,根据锯丝和磁性磨粒的磁化曲线,研究了锯丝外部磁场强度和磁性磨粒所受磁力的关系.搭建了磁性磨粒吸附观测实验平台,验证了磁力对锯丝周围的磁性磨粒产生的分区吸附效果.结合磁系与线锯切割机床,搭建了磁感应游离磨粒线锯切割实验平台,并进行了不同磁场强度下的切割对比实验.研究结果表明:在0.00~1.07×105 A/m磁场强度范围内,切缝宽度和崩边宽度随外部磁场强度的增强而减小,进一步增加磁场强度之后,切缝宽度和崩边宽度增大;磁感应游离磨粒线锯切割中的最优外部匀强磁场强度为1.07×105 A/m左右.     

斜井提升钢丝绳磨损机理分析

以某矿斜井串车提升用报废钢丝绳为研究对象,通过分析试样宏观形貌、扫描电镜照片以及油垢试样磨粒成分可知,钢丝绳外层钢丝的宏观磨损面由钢丝绳与滚筒、天轮、地辊之间的相互挤压、摩擦所致,是黏着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损及疲劳磨损综合作用的结果.股间、股内钢丝的磨损机理与钢丝绳的润滑状态、外界杂质侵入程度、载荷性质等密切相关.既有黏着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损等典型磨损现象,也有在腐蚀介质以及交变载荷共同作用下而产生的复合磨损.     

金刚石线锯切割对砷化镓切片表面质量的影响

采用金刚石线锯对直径65 mm的单晶砷化镓棒材进行切割实验,锯丝线速度分别为0.8,2.5 m.s-1,进给速度分别为0.6,1.5,2.5 mm.min-1.应用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)测量切割后砷化镓切片的表面粗糙度,根据脆塑转变中的滑移理论分析了金刚石线锯切割砷化镓晶体的加工过程.结果表明:当进给速度为0.6 mm.min-1,线速度为2.5 m.s-1时,切割表面平整,无崩碎现象,表面粗糙度值达55.21 nm.提高线速度,表面粗糙度减小;提高进给速度,表面粗糙度增加.当进给速度较大时,提高线速度,表面粗糙度减小不明显,其主要原因是由于进给速度过高后系统振动、冲击增强所致,而锯丝磨损、磨粒脱落也是切割表面质量降低原因之一.     

含水量对磨料磨损的影响

用两种典型的磨料(长石和石英沙),试验了不同含水量对塑料和钢的磨损的影响。指出了在磨料磨损过程中含水量是个敏感因素,分析了水在磨料磨损中的三个主要作用:(1)对砂粒的粘结作用;(2)摩擦氧化作用;(3)水膜的润滑作用。论述了磨料磨损过程中磨损机理的转变。此外,还试验了不同颗粒度和滑动速度对磨损的影响,最后提出了这些试验结果在实际应用中的可能性。     

奥贝球铁的耐磨性能与机制

本文测试了不同合金元素加入量、经不同等温淬火工艺处理的奥贝球铁磨粒磨损性能，研究了其磨粒磨损机制，发现在低应力的疲劳磨粒磨损条件下，奥贝球铁以切削机制磨损，通过减少合金元素镍加入量、降低奥氏体化温度和等温淬火温度，都使得奥贝球铁的磨粒磨损性能提高。     

奥贝球铁的耐磨性能与机制

本文测试了不同合金元素加入量、经不同等温淬火工艺处理的奥贝球铁磨粒磨损性能，研究了其磨粒磨损机制，发现在低应力的疲劳磨粒磨损条件下，奥贝球铁以切削机制磨损，通过减少合金元素镍加入量、降低奥氏体氏温和等温淬火温度，都使得奥贝球铁的磨粒磨损性能提高。     

硼锆共渗层在磨粒和冲击疲劳磨损时的磨损行为(英文)

本文研究了5CrMnMo钢的硼锆共渗层与渗硼层在磨粒和冲击疲劳磨损试验时的磨损行为。结果表明,在磨粒和冲击疲劳磨损条件下,共渗层的耐磨性比渗硼层的优越,其因在于共渗层脆性比渗硼层的低。共渗与渗硼后经等温淬火的试样比不经等温淬火的试样,其冲击疲劳下的耐磨性得到明显地改善,可认为是残余应力降低与过渡区强化的结果。本试验中的磨损机制,磨粒磨损是塑性变形与犁削机制,冲击疲劳磨损则是冲击疲劳、滑动与磨粒磨损的复合机制。