磨削表面烧伤的研究

根据我院磨削科研组与有关工厂和研究所合作完成的关于高速磨削砂轮修整用量、磨削温度以及磨削表面质量等试验研究成果,并参考国内外有关文献资料,本文分析了磨削表面烧伤的特征及其产生的原因;讨论了磨削热源和磨削热的传散;阐述了防止磨削表面烧伤的一些途径和工艺措施;提出了有待进一步试验研究的几个问题.     

冷硬铸铁轧辊的高速磨削

本文对NiCrMo冷硬铸铁轧辊的磨削进行了试验研究。采用高速磨削技术可有效地提高轧辊磨削效率,降低砂轮磨损。借助于显微镜,对不同磨削速度下砂轮磨削表面状态进行了分析,研究了砂轮磨削表面的堵塞类型,说明了高速磨削轧辊的可行性。通过材料性能对比试验,分析了轧辊磨削的本质特征。本文的试验研究将有助于提高现场轧辊磨削效率及新型轧辊磨床的设计。     

立轴平面强力磨削温度的试验研究

首先对立轴平面磨削接触区的特点和磨削温升规律进行了分析。在此基础上试验研究了诸工艺参数对磨削温度的影响规律;比较了冷却方式及磨削方式对磨削温度的影响程度。试验结果表明,适当选择砂瓦硬度和工艺参数并改进冷却方式,可以在减轻磨削热损伤的前提下提高磨削效率。从减小磨削温度、提高加工效率考虑,逆倾斜磨削方式不失为一种好的磨削方式。     

磨削工艺参数对磨削表面粗糙度影响的研究

本文分析了砂轮表面特性和修整对磨削表面粗糙度的影响;运用最优回归试验设计进行了试验研究,得出了同以往公式不同的磨削工艺参数与磨削表面粗糙度间的数学模型,指出了砂轮修整用量对磨削表面粗糙度有显著影响。     

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.     

120m/s高速磨削工艺的试验研究

本文阐述进行120m/s高速磨削所使用的试验研究设备及其工艺条件.列出了使用不同砂轮在不同的磨削条件(z')下所得到的主要参数(F'_n, P, V'_w, G, R_a)的试验结果.在其它条件相同的情况下,和60m/s磨削的试验结果进行比较,120m/s高速磨削在提高磨削生产率、磨削精度、砂轮耐用度和工件表面光洁度等方面,都有显著的优越性.本文还对进行120m/s高速磨削时影响磨削过程的主要工艺参数及各参数问的关系进行了试验、分析和研究.试验结果表明,高速静压轴承、用高压喷咀冲洗砂轮和冷却磨削区域、砂轮平衡及修理条件等因素均对120m/s高速磨削过程产生影响.     

磨削力数学模型的研究

磨削力由切屑变形力和摩擦力构成。在这种认识的基础上我们建立了新的磨削力的数学模型。它由两项组成,分别相应于切屑变形力和摩擦力。试验测定了磨削不同工件材料时磨削用量与磨削力之间的关系,试验结果与建立的磨削力模型相符合。从切屑变形力与摩擦力两方面分析了切向磨削力与法向磨削力的比值,大体上应在0.2～0.59范围内。磨削不同工件材料时,切向磨削力与法向磨削力的比值的实测值在这个范围内。根据建立的磨削力模型,讨论了当量切削厚度的意义、高速磨削的适用范围等问题。     

磨削液参数对磨削强化表面微结构损伤的影响

针对磨削强化过程中磨削液对磨削力和磨削温度场的影响,建立非调质45钢的磨削强化过程的仿真模型,分析不同磨削液参数对工件表面温度场及加工后残余应力的影响.最后,选择不同磨削液参数对45钢工件进行平面磨削强化试验,研究加工后工件表面硬度值及其表面完整性参数.试验结果表明,工件表面微结构损伤与磨削深度有密切的联系,在磨削过程中加入一定量的磨削液能有效降低表面微结构损伤,但削弱了在工件表面上由磨削热产生的强化能力.     

小切深磨削表面微结构损伤机理及影响

针对小切深磨削条件下工件表面微结构损伤,理论分析了磨削残余应力与磨削微裂纹之间的关系;运用有限元仿真分析法,获得不同磨削条件下45钢工件表面残余应力的数值及其分布云图,并分析不同磨削深度和冷却条件对其磨削残余应力的影响.最后基于不同的磨削条件,对45钢试件进行磨削试验,通过测量不同试件的表面残余应力,验证仿真结果的正确性;同时,通过观测不同磨削参数下的试件表面SEM图,研究不同磨削表面的微结构损伤.试验结果表明,采用适当的磨削参数和条件可以有效减少和避免磨削表面微结构损伤.     

基于热-力耦合磨削表层残余应力的仿真分析

为研究磨削后工件表面残余应力的分布特征需要先进行磨削区温度场的分析.通过建立磨削区温度场的数学模型和传热模型,应用ANSYS分析不同磨削参数对磨削区温度场的影响,仿真结果表明磨削深度对最高温度的影响最大.结合磨削过程中产生的磨削力,用APDL程序对磨削区的热-力耦合场进行ANSYS分析,获得工件在恢复室温时磨削残余应力大小及分布状态,揭示热-力耦合情况下对磨削表面残余应力形成的影响机制.通过残余应力试验对比试验结果和仿真结果,验证了仿真方法的有效性.     

高速磨削加工的残余硬度

研究了淬硬钢回火硬度与回火温度的关系．建立了回火硬度与回火温度关系的回火效应模型。磨削热导致回火引起淬硬钢磨削后表面硬度变化。通过合并磨削热模型和回火效应，可以预测工件磨削后的表面硬度变化。进行了45^#钢的高速磨削试验．研究了工件速度和磨削深度对磨削后表面硬度的影响。试验值与预测值能够较好吻合。     

基于MATLAB电火花磨削高温合金的正交试验

采用正交试验和MATLAB回归分析探究电火花磨削工艺规律.以电火花磨削GH3536蜂窝环为试验背景,研究峰值电流、脉冲宽度两个主要加工参数与加工速度之间的关系.基于概率统计和回归分析的原理,建立了电火花磨削高温合金GH3536的加工速度预测模型.从而得到了与实际生产情况相符合的电火花磨削加工工艺规律,为电火花磨削工艺参数的优化和表面质量的控制提供理论依据.     

电化学光整磨削加工的应用研究

通过脉冲电解磨削和直流电解磨削的工艺试验研究 ,分析并讨论了加工中的试验结果 ,得到了电参数对工件尺寸精度和表面粗糙度的影响规律。     

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。     

大理石磨削研究(Ⅱ) 大理石磨料磨削适应性研究

用端面飞铣法进行了不同磨料磨削大理石的试验。分析了它们在不同切深下的微破碎、破碎性能,以及磨耗磨损性能。计算了磨削比,测量了磨削法向力。综合评价了不同磨料磨削大理石的适应性。试验结果可供大理石厂选用磨具时参考。     

窄深槽磨削加工过程的热分布研究

为了对窄深槽磨削温度进行深入研究,通过将砂轮与工件的接触区分为顶刃区和侧刃区,对窄深槽底面和侧面分别进行温度研究。在窄深槽磨削中,顶刃区热流服从形状函数 分布,侧刃区服从浅磨的磨削特点,且窄深槽底面和槽侧面在磨削过程中受到多个磨削热源的耦合作用,据此建立了窄深槽底面和槽侧面的磨削温度理论模型。采用K型热电偶测量了窄深槽底面和和侧面的磨削温度,通过试验对磨削温度理论模型的有效性进行验证。研究结果表明：窄深槽底面和侧面受到多个磨削热源耦合作用,直接作用于加工面的磨削热源对加工面的温度影响最显著;窄深槽试验测量温度与理论计算值表现出良好的一致性。     

磨削工艺参数对磨削表面光洁度的影响

本文说明了磨削工艺参数对表面光洁度的影响,为了更有效地进行试验研究,运用了试验设计、方差分析和回归分析等数理统计方法。通过正交试验分清各影响因素的主次。运用响应面法及回归正交设计寻求各工艺参数对磨削表面光洁度影响的规律。通过试验进一步证实了修正砂轮时的走刀量对磨削表面光洁度的影响最为显著。得到了各参数的较好水平组合,取得了磨削工艺参数与磨削表面粗糙度间的简单线性回归模型,对生产实际应用有一定的指导意义。     

氮化硅材料的ELID精密磨削试验研究

ELID（Electrolytic In-process Dressing）磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,是一种新型的在线连续修整磨削的方法.ELID磨削特别适合利用金属基金刚石微粉砂轮对脆硬难加工材料进行超精密镜面磨削加工.本文通过对三块热压氮化硅工件的ELID磨削试验,基于LABVIEW数采系统进行实时监测和分析处理数据,利用砂轮和阴极的极间电流表征钝化膜状态,获得了在不同平衡电流条件下的ELID磨削效果.试验结果表明：在一定范围内,ELID磨削的钝化膜的厚度越大、致密性越好,磨削质量就越高.     

高速单颗磨粒磨削机理的研究

进行了单颗磨粒高速磨削45钢、20Cr钢和典型难磨材料钛合金TC4和GH4169高温合金的试验·试验结果表明,对于45钢和20Cr钢,高速条件下单颗磨粒磨削的比磨削能显著低于比熔化能·发现了国外一些学者提出的钢铁材料的最低比磨削能约束于材料比熔化能假设的例外·高速磨削四种材料均表现出尺寸效应·采用高速磨削,对改善磨粒的切削状态,降低比磨削能是非常有利的·在磨削钛合金TC4和高温合金GH4169时,易发生金属粘附·锆刚玉磨削钛合金TC4比磨削高温合金GH4169的粘附严重·高速下金属粘附作用减轻·     

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．