陶瓷ＣＢＮ砂轮的修形及磨削性能

研究西洋太砂轮修整器对ＣＢＮ砂轮的修形原理,及修形后砂轮磨削特殊网的加工特性。分析实验结果得出：磨削高速钢时砂轮磨粒磨损和切悄付着,磨削软钢时砂轮表面的切屑熔着是影响ＣＢＮ砂轮寿命的主要原因。     

金刚石砂轮微观出刃形貌的参数化评价

针对金刚石砂轮修锐后磨粒微观出刃形貌的很难评价的问题,建立有效磨粒出刃高度、平均磨粒出刃角和磨粒出刃同形度的特征参数模式,分别评价砂轮工作表面的磨粒出刃等高性、磨粒切削性能和磨粒出刃结晶完整性。首先,采用GC修整砂轮对金刚石砂轮结块进行修锐,检测砂轮工作表面的磨粒出刃高度和出刃形貌。然后,分析修锐条件对有效磨粒出刃高度、平均磨粒出刃角度、磨粒出刃同形度的影响。分析结果表明,有效磨粒出刃高度可以反映出砂轮工作表面的有效磨粒切刃数;#40、#80和#120砂轮的平均磨粒出刃角分别约为131、111和111;磨粒出刃同形度可以较好地体现出修锐后结晶金刚石磨粒出刃的完整性。修锐试验结果显示,采用低进给深度和高工件速度的修锐条件可以提高有效磨粒出刃高度;修锐的进给深度越小,磨粒出刃结晶完整性越好;修锐条件对平均磨粒出刃角也有影响。有效磨粒出刃高度、平均磨粒出刃角和磨粒出刃同形度可以作为金刚石砂轮修锐后的磨粒微观出刃形貌的评价参数。     

金刚石滚轮对树脂CNB砂轮的修形特性研究

研究了金刚石滚轮的修形原理,并根据使用扫描电子显微镜观察ＣＢＮ砂轮在修形特性修整及磨削过程中表面磨粒的状态,分析了不同修形条件对砂轮磨粒切刃的影响。     

金刚石滚轮对树脂 CBN 砂轮的修形特性研究

研究了金刚石滚轮的修形原理，并根据使用扫描电子显微镜观察ＣＢＮ砂轮在修形、修整及磨削过程中表面磨粒的状态，分析了不同修形条件对砂轮磨粒切刃的影响。     

磨削参数对硬质合金刀片圆弧表面锯齿的影响

为了控制硬质合金刀片圆弧刃处的表面质量,通过分析单颗磨粒与工件的接触长度和最大未变形切屑厚度的关系,建立了其磨削力学模型.基于正交试验的方法,对该硬质合金刀具进行不同磨削参数的加工实验,并采用VHX-600超景深光学显微镜等观测仪器对刀具圆弧面的锯齿深度和表面粗糙度进行观测.结合圆弧刀刃的磨削力学模型和实验加工结果,并基于锯齿成型机理分析了不同磨削参数、刀片材料以及结构等对刀片圆弧的锯齿及粗糙度的影响规律.结果表明,提高砂轮转速、降低圆弧转动速度、减小磨削深度、控制刀片材料的质量、合理设计刀片结构可以提高刀片圆弧处的表面质量,提高刀具的耐用度.砂轮磨削圆弧转动速度为24 m/s、圆弧转动速度为8 °/s、磨削深度为0.05 mm时磨削效果较佳,可以获得较小的磨削力、锯齿深度及表面粗糙度.     

极薄磨削下磨屑形成机理探讨

在极薄磨削的工艺性试验和对砂轮表面形貌检测的基础上，分析了磨粒刃与试件表面的作用关系和材料内部应力、应变的分布状态，给出了磨粒刃的模型，在此基础上对极薄磨削下单颗磨粒刃的磨屑形成机理进行了分析和探讨。     

细粒度金刚石砂轮表面磨粒识别研究

准确地评价砂轮表面形貌对磨削机理研究、磨削过程优化、磨削过程的建模与仿真等具有重要意义,而准确的磨粒识别是砂轮形貌测量和评价的关键. 对超精密磨削所用细粒度金刚石砂轮磨粒粒径的分布特点和砂轮表面上磨粒的轮廓波长进行了分析. 从采样间隔和取样面积的角度对金刚石砂轮表面三维形貌测量仪器的选择进行了探讨. 应用数字滤波消除砂轮表面三维数字信息中的高频分量,然后提取金刚石磨粒的几何特征,提出了依据磨粒轮廓频率特征、磨粒间距和磨粒曲率半径识别金刚石磨粒的方法. 采用基于扫描白光干涉原理的三维表面轮廓仪?3000金刚石砂轮表面形貌进行了测量,对砂轮表面中包含的金刚石磨粒进行了识别,实验结果证明所提出的磨粒识别方法合理有效.     

工程陶瓷高效深磨磨削力的形成机理研究

根据工程陶瓷的系统高效深磨试验,研究发现：在高效深磨条件下,磨削氧化锆和氧化铝的材料去除方式不同,分别为塑性成形去除和脆性断裂去除;最大未变形切屑厚度增大至超过临界切深后,其对氧化锆的单颗磨粒法向磨削力的线性增长规律影响很小,而使氧化铝的单颗磨粒法向磨削力的增长趋势逐渐变缓;切向磨削力主要由滑擦和塑性耕犁作用引起的摩擦力组成.     

极薄磨削下磨屑形成机理探讨

在极薄磨削的工艺性试验和对砂轮表面形貌检测的基础上，分析了磨粒刃与试件表面的作用关系和材料内部应力、应变的分布状态，给出了磨粒刃的模型，在此基础上对极薄磨削下单颗磨屑形成机理进行了分析和探讨。     

超高速点磨削砂轮磨料层优化和表面形貌评价

点磨削砂轮磨料层采用有粗磨区修整倾角的结构可获得良好的磨削性能,较传统砂轮磨料层结构可获得更理想的磨后表面.提出了将平行砂轮改进成倾斜型砂轮以优化点磨削砂轮的磨料层结构,并应用激光传感器配合光学显微镜评价砂轮形貌,研究相关参数与砂轮磨削特性和加工质量间的关系.试验发现,优化后的点磨削砂轮磨料层结构更加合理,磨粒分布均匀且出刃高度波动很小,可以保证优质磨削表面.     

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。     

金刚石砂轮表面二维形貌全场测量和分析

为了实现金刚石砂轮表面二维形貌的全场测量,有效评价砂轮形貌对磨削力、磨削深度、功率消耗、磨削温度、加工精度的影响,提出基于机器视觉的测量方法;结合CCD感光元件和自动砂轮驱动回转技术实现砂轮形貌的非接触全场测量.根据测量对象尺寸和测量特征量优化选取单次采样面积,通过不重叠拼接实现全场成像;对图像进行处理,提取特征磨粒,分析金刚石砂轮表面形貌的二维关键指标.采用搭建的系统对钎焊金刚石砂轮进行测量实验研究,提取磨粒总数为1 518颗,磨粒分布密度为0.5 颗·mm^-2,磨粒平均面积为0.404 mm²,磨粒平均粒径为0.359 mm.实验结果表明:文中方法可实现对钎焊金刚石砂轮表面形貌的非接触全场测量,并提供砂轮表面磨粒数、粒径及位置等关键参数.     

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%.     

有序排布砂轮磨削加工BK7玻璃试验研究

考虑磨削过程中任意相邻磨粒之间的相互作用,针对单颗磨粒进行有序排布研究,提出一种能够控制任意两颗磨粒间距的有序排布策略.经过排布后的每颗磨粒作为单独切削刃,在工件表面先后切除材料后形成沟痕.根据排布策略设计3种排布方式,任意相邻磨粒间距分别为-50 μm、0 μm、50 μm,利用电化学阳极溶解在砂轮基体表面制备排布模板,上砂电镀加厚制备相应的有序排布砂轮.采用磨削运动学方法,分析磨削中的磨削力和磨削温度变化情况,通过磨削试验测量实际磨削中磨削力和磨削温度并进行分析. 结果表明,磨削力与进给速度呈正相关,磨削温度与进给速度呈负相关. 磨削深度和磨粒排布间距综合影响温度和磨削力的变化,当磨粒间距较小时,随磨削深度的增加,磨削温度和磨削力稳步升高;当磨粒间距较大时,随磨削深度增加,两者先稳步升高,后缓慢升高.     

正交车铣三维切屑理论建模研究

针对正交车铣复杂运动所产生变深度、变厚度的切屑问题,基于正交车铣切削理论建立有效的无偏心切屑和偏心切屑的数学模型,从而分别获得圆周刃、端面刃的切屑厚度和深度的数学表达式.在相同切削参数条件下,通过理论建模方法和实验测试方法分别获得三维切屑几何形状,对比分析可知,正交车铣三维切屑理论建模是正确的.因此该切屑的理论模型为正交车铣加工机理的研究提供理论基础和参考依据.     

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.     

修磨压力对钢坯修磨影响的研究

本文通过试验得出了90°修磨中修磨压力对金属切除率、砂轮磨损率、磨削功率、比磨削能及修磨成本等的影响关系和若干经验公式,并在建立修磨磨削图形、单磨粒受力、平均切屑长度等与工艺参数的关系式基础上,分析讨论了修磨过程中诸工艺参数的作用及某些现象和机理。     

分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面温度

针对分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面的实际工况,计算移动热源的有效宽度,并使用三角形移动热源模型对磨削温度场进行理论建模.分析了磨削运动对传热过程的影响,结合磨粒端面温度和一维导热模型计算热量传入工件比率.通过实验比较了分块杯形砂轮和普通杯形砂轮的磨削温度及磨后表面形貌,同时,分析了磨削参数对磨削温度的影响.结果表明：分块杯形砂轮磨削高硬度涂层球面较普通杯形砂轮具有更低的磨削温度和更好的磨削条件.     

用显微镜观察法对砂轮地貌的初步研究

采用显微镜直接观察法对砂轮地貌进行了初步研究,并采用电子秒表连接简易计算器的方法解决了记录与数据处理问题。理论分析与初步试验结果表明,在磨削过程中磨削力的增大主要与砂轮表面磨粒的磨损棱面有关,工件表面粗糙度主要与砂轮表面的工作磨粒数有关。     

钨合金精密磨削砂轮磨损及对表面质量的影响机制

为了满足钨合金零件的高精度和高完整性表面加工需求,实现钨合金磨削质量的控制和加工工艺的优化,通过分析砂轮磨粒种类和结合剂类型对砂轮磨损形式的关系,明确了超硬磨料砂轮在钨合金磨削加工中的优势.研究了磨粒粒度和磨削参数对钨合金磨削加工质量的影响规律,为制定合理的磨削工艺提供依据.通过磨削试验获得钨合金高精度和高完整性表面磨削加工工艺.研究结果表明,钨合金磨削过程中砂轮易磨损,超硬磨料砂轮更适合钨合金的磨削加工.金属结合剂金刚石砂轮在钨合金磨削加工的表面质量和加工精度方面表现出优越性.通过改进磨削参数,钨合金精密磨削后表面粗糙度可达18.9 nm,实现了镜面磨削效果.