牙科氧化锆陶瓷微尺度磨削力研究

基于带有圆弧刃角的圆锥状磨粒形状和突出高度服从瑞利分布的假设,建立单颗磨粒未变形切削厚度数学模型.根据微磨削力的三种不同来源,以单颗磨粒为研究对象,建立磨削过程中单颗磨粒的切削变形力、耕犁力和摩擦力理论模型.结合单位面积内的磨粒数目,建立微磨削力的理论模型.切向磨削力和法向磨削力预测模型的验证结果表明:切向磨削力理论值与实验值平均误差为7.32%,最大误差小于10%;法向磨削力的平均误差为8.18%,最大误差小于20%.     

硬脆材料超声振动磨削的试验研究

针对硬脆材料磨削效率低的难题,研究了硅片的超声振动磨削方法。进行了超声振动磨削与普通磨削的对比试验,研究了磨削参数变化对磨削力及表面粗糙度的影响,根据试验结果,分析了硬脆材料的脆性与塑性去除机理。研究证明:超声振动磨削硬脆材料虽然使粗糙度略有变大,但能够明显提高加工效率,降低加工成本。综合考虑精度与效率指标,超声振动磨削是一种实用的硬脆材料加工技术。     

基于不同单颗磨粒模型的微细磨削力研究

微细磨削技术能够实现硬脆材料复杂结构微小零件的高精高效低成本加工.通过深入分析微细磨削机理,考虑刃角圆弧半径的影响,建立了圆锥、球形、三棱锥、四棱锥等4种单颗磨粒切削力模型;采用VHX-1000超景深光学显微镜对Φ0.5mm、#600微磨棒表面磨粒形状进行观测分析并统计,建立了基于单一磨粒模型和基于综合磨粒模型的微细磨削力模型;在ZCuZn38上进行微细磨削试验,对比研究了微细磨削力理论计算结果与试验结果,并基于理论模型讨论了微细磨削力随工艺参数的变化规律.结果表明,单一磨粒模型微细磨削力与综合磨粒模型微细磨削力均能预测不同工艺条件下的微细磨削力,但综合模型微细磨削力的误差最小;不同磨粒模型计算得出的法向磨削力较为一致,但切向磨削力差异较大.     

端面磨削动态热力耦合效应及对表面去除过程影响

针对端面磨削加工接触表面热力学分布特征提出一种基于动态热力耦合效应的理论建模方法.首先,建立多颗磨粒运动轨迹数学模型;其次,基于磨粒运动轨迹与磨粒高度的动态分布特征对加工工件磨削力进行解析求解;根据求得的磨削力,运用有限差分法(FDM)对端面磨削工件表面动态热力耦合过程进行分析;最后,分别采用有限元法(FEM)和端面磨削实验验证理论分析的合理性.结果表明:动态热力耦合的均一化程度会引起加工工件表面轮廓高度的差异性,减小砂轮转速可改善加工工件表面轮廓.     

工程陶瓷高效深磨磨削力和损伤的研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,对氧化铝和氧化锆等2种工程陶瓷进行高效深磨磨削加工.测量了磨削力,并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观测.揭示了这2种工程陶瓷的高效深磨材料去除机理,氧化铝陶瓷主要为脆性去除,而氧化锆则是局部的横向裂纹和塑性去除.提出了磨粒的平均磨削力公式,讨论了磨粒的平均法向磨削力对陶瓷材料去除机理和磨削损伤的影响.     

树脂结合剂CBN砂轮磨削力的试验研究

针对树脂结合剂ＣＢＮ砂轮表面状态的表征参数，试验研究了ＣＢＮ砂轮表面磨粒凸出高度和容屑比对磨削力的影响，以及ＣＢＮ砂轮磨削过程及磨削深度对磨削力的影响。分析了ＣＢＮ砂轮磨削过程中的磨削力特性。     

端面磨削加工工件表面材料的去除机理

就端面磨削加工中材料去除不均匀、平面度不达标现象,提出了一种多磨粒材料去除率的计算方法.首先,在考虑磨粒尺寸、位置的前提下,建立了端面磨削砂轮表面磨粒分布的数学模型.其次,推导了多磨粒在工件表面的动力学轨迹方程,并在此基础上建立了工件表面材料的去除率模型.最后,通过实验验证了所提方法的合理性.结果表明,端面磨削工件表面去除效果呈现一定的不均匀性,往往中心位置区域去除率较低,形成了“中凸”现象,且工件表面轮廓的高度差随着转速比的增加而增大,可在加工过程中适当降低转速比,以提高工件表面轮廓的一致性.     

外圆强力切入磨削中磨削力的一些试验研究

通过正交试验及对试验结果的回归分析处理,对外圆强力切入磨削中的磨削力与其它磨削参数(砂轮切入进给速度、砂轮速度、工件速度、工件转速等)的关系进行分析,探讨强力磨削条件下磨削力的形成机理及其变化规律。可作为外圆强力磨床设计及其应用的参考。     

刀剪空间端面磨削的运动控制方法

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法.根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制.基于所提控制方法开发了数控系统,该系统支持二维图形与参数混合编程.利用该系统开发了数控端面磨床样机,并进行了磨削实验.结果表明,该磨床能够磨削多种刀剪产品,加工效率与质量优于液压式端面磨床.     

塑性材料微磨削表面质量影响因素试验研究

针对TC4钛合金和H62黄铜两种典型塑性材料进行了微尺度磨削试验研究,利用超景深显微镜与三维轮廓仪对微磨削加工表面的微观形貌进行了分析,从理论上介绍了微磨削表面形成机理以及最小切屑厚度效应.根据微磨削加工的特点,选用不同的加工参数进行单因素试验和正交试验,主要探讨了微尺度磨削速度、磨削深度及进给速度对塑性材料微磨削表面质量的影响;对比分析不同磨棒头直径、不同粒度的微磨棒以及不同磨削方式对试件加工表面质量的影响.研究表明,微磨削中工件表面粗糙度随磨削深度的增加有先减小后增大的趋势,侧磨的加工质量比槽磨的质量好.     

外圆纵向磨削加工磨削力模型

从简化的单个磨粒的切削状态出发，根据解析原理，建立了外圆纵向磨削加工磨削力模型，为磨削过程的分析提供理论基础，并为磨削过程优化、智能控制、虚拟磨削创造了必要的前提条件。试验结果和仿真结果具有良好的一致性。     

高精度光纤端微加工系统与实验

围绕光纤端微加工技术与系统的设计、制作,以及光纤端加工实验展开研究,完成光纤端微加工整体系统设计并进行加工,利用本实验设计制作的光纤端微加工系统,对楔角光纤端、圆锥光纤端进行研磨实验。实验结果表明：光纤端微加工系统可以完成对不同形状的光纤端面的加工。圆锥角加工范围为30°～90°,加工精度为±1°;楔角加工范围为20°～50°,加工精度为±2°。光纤端微加工系统能够达到高精度、多功能、操作简便、易于控制的设计要求。     

平面凸轮磨削过程磨削力的适应控制研究

以数控凸轮磨床的磨削过程为研究对象,提出了一种基于神经网络的适应控制方法,并采用MATLAB进行了控制器的设计和磨削加工的仿真验证,结果表明该方法能有效地解决凸轮磨削过程中的磨削力的波动问题,控制器具有良好的动态特性,实现了凸轮磨削过程中恒磨削力控制,进而提高凸轮磨削质量的目的.     

在磁力研磨中采用永磁铁磁路的研究

在磁力研磨中采用永磁铁磁路 ,以代替电磁铁磁力系统 ,研究磁铁在磁路中的分布 ,磁路的计算方法 ,给出磁路计算的一般步骤 ,以及实用计算举例 ,用漏磁系数法计算磁路。指出在选择磁路结构时 ,需结合磁铁材料性能来考虑磁体尺寸 ,并使磁体尽量靠近加工间隙。     

锥面砂轮磨齿接痕问题的研究

文章对Y7150D锥面砂轮磨齿机磨削过程中砂轮与工件的运动、砂轮与工件间的相互位置关系进行了分析研究,导出砂轮与工件接痕的体积计算公式,进而讨论了磨削过程中接痕及金属磨除率变化情况,这对于精确分析磨削过程中磨削力的变化、避免磨削烧伤等磨削缺陷是非常有实际意义的。     

新型水泥助磨剂的实验研究

选取某醇胺类化合物为助磨材料,并用某种减水剂加以组合,对不同浓度的组合进行小磨实验.针对所测得的水泥物理性能数据进行系统分析,确定最佳组合为新助磨剂.该助磨剂可提高水泥粉磨效率,加入后使磨机产量提高约15%～30%,提高水泥3d强度10%～15%,28d强度约28%.     

Compound machining of silicon carbide ceramics by high speed end electrical discharge milling and mechanical grinding

A compound process that integrates end electrical discharge (ED) milling and mechanical grinding to machine silicon carbide (SiC) ceramics is developed in this paper. The process employs a turntable with several uniformly-distributed cylindrical copper electrodes and abrasive sticks as the tool, and uses a water-based emulsion as the machining fluid. End electrical discharge milling and mechanical grinding happen alternately and are mutually beneficial, so the process is able to effectively machine a large surface area on SiC ceramic with a good surface quality. The machining principle and characteristics of the technique are introduced. The effects of polarity, pulse duration, pulse interval, open-circuit voltage, discharge current, diamond grit size, emulsion concentration, emulsion flux, milling depth and tool stick number on performance parameters such as the material removal rate, tool wear ratio, and surface roughness have been investigated. In addition, the microstructure of the machined surface under different machining conditions is examined with a scanning electron microscope and an energy dispersive spectrometer. The SiC ceramic was mainly removed by end ED milling during the initial rough machining mode, whereas it is mainly removed by mechanical grinding during the later finer machining mode; moreover, the tool material can transfer to the workpiece surface during the compound process.     

刀具偏心和变形对球头铣刀铣削力的影响

为了预测数控铣削加工过程中球头铣刀的铣削力,将刀具沿轴向平行地分割为许多很小的切削微元,刀具受到的铣削力为参与切削的各切削微元的受力之和.根据刀具铣削力与切削负载之间的经验公式,综合考虑刀具偏心、力变形和热变形,推导出三维进给状态下瞬时切削厚度表达式,建立球头铣刀铣削力模型并对模型进行仿真.结果表明,刀具偏心和变形对铣...     

工件端面砂带振动磨削的实验研究

为了解决在实际生产中高温合金钢工件在用砂轮磨削时,不能达到较低的表面粗糙度值,从而不能满足工艺要求的问题.应用砂带磨削技术,采用在CA6140车床上安装精密带式振动研抛头架磨削工件端面的方法,从工件转速,砂带粒度,横向进给量和加工时间对工件表面粗糙度的影响方面进行了实验研究,结果表面粗糙度值可以达到要求,从而得出了在保证加工效率的前提下,用砂带磨削使高温合金钢工件表面粗糙度达到工艺要求的方法.