不锈钢细长薄壁管轴的磨削加工

不锈钢材料具有较大的韧性,进行磨削加工时砂轮表面容易被磨屑嵌塞和粘附,由于砂轮堵塞,使磨粒切削能力降低甚至丧失,导致磨削热增大,砂轮材料的导热性又差,从而导致磨削区的温度剧增,磨屑在高温高压的作用下与磨粒相互熔焊在一起。     

超声辅助磨削碳化硅铝基复合材料改善砂轮堵塞的实验研究

研究了碳化硅铝基复合材料砂轮的堵塞理论及原因,使用超景深显微镜观测测量了磨屑在磨粒之间气孔中的堵塞体积,通过正交试验分析研究了磨削参数对砂轮堵塞体积的影响程度。实验结果表明:磨削碳化硅铝基复合材料时砂轮的堵塞类型主要是粘着型堵塞;磨削参数中进给速度对砂轮堵塞体积的影响最大,砂轮线速度次之,磨削深度的影响最小;在相同的磨削参数下,超声辅助可以有效改善砂轮的堵塞状况,延长砂轮的使用寿命。     

自生气孔的金刚石砂轮

对于一般金刚石砂轮来说,磨粒高出结合剂表面.结合剂表面与工件被磨削表面之间存在着一定的间隙,这有利于磨削液的流入和磨屑的排出。磨削金属材料时,金属磨屑对树脂结合剂表面具有腐蚀作用,故能保证结合剂表面与工件表面始终保持一定的间隙。但是,在磨削陶瓷工件时,由于陶瓷磨屑十分细微,对砂轮结合剂表面很少有腐蚀作用,故不能始终保持间隙,使砂轮易于钝化堵塞。为了解决这个问题,     

金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时砂轮的自锐效应

金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时 ,砂轮磨削力不随砂轮累积磨削行程的增加而增大 ,已加工表面粗糙度Rz 稳定在 4μm以下 ,处于持续稳定的正常磨削状态。这缘于磨削过程中CBN砂轮的自锐(Self-dressing)效应 ,即在砂轮磨削的同时砂轮结合剂被连续地去除 (CBN磨粒裸露体积增大 ) ,磨钝磨粒发生龟裂、破碎和脱落 ,不断产生新的磨粒切削刃 ,CBN磨粒切削刃密度保持动态稳定 ,砂轮维持在锋利状态。CBN砂轮自锐效应产生的机理是磨屑与冷却液形成的混合流体对砂轮结合剂产生冲击、冲刷和刻划作用产生了去除砂轮结合剂和梳理磨粒的效果     

磨削不锈钢细长轴,杆的特殊装置

一、不锈钢细长轴、杆的磨削特点不锈钢材料在磨削时韧性大,有很强的粘合力。因此,磨屑不易被切离,即使切离下来了,又常常粘附在砂轮上,填满磨粒之间的空隙,使磨粒失去切削作用,增大工件与砂轮之间的摩擦面积,降低散热能力,使磨削过程中发热现象更为严重,从而使工件表面粗糙度显著增高。同时,由于材料韧性大、强度高,砂轮磨粒容易磨钝,降低了砂轮的锋利程度,增加了径向磨削力,加剧了工件在磨削中的变形与跳动,给磨削带来很     

国外磨削机理的研究动态

高速磨削,徐进磨削,镜面磨削以及适应控制磨削等新技术新工艺的不断出现、推广和提高,促使我们必须对磨削过程的本质及其所表现出来的现象作进一步深入的研究。在磨削过程中,砂轮与工件之间的力学作用引起的双方发生的物理变化和化学变化产生了磨削力和磨削热,从而使磨屑不断形成,在工件上获得了一定的尺寸和形状精度,表面光洁度和机械物理性能。同时磨粒亦趋于磨钝或脱落,最终可能在磨削工艺系统中发生振动而使工件和砂轮表面均受到了破坏。由于磨削条件的改变,磨削过程也因此而会发生变化。不同的砂轮(磨料,粒度,硬度,组织,结合剂),不同的修正工具及工艺参数,不同的工件材料及机械性能,以及它们之间的相对运动的关系(砂轮线速度,进给率,工件线速度等)均会在磨削过程中影响磨屑的形成过程及其结果。因此在磨削过程中,砂轮进入工件表面层的相对摩擦的程度,耕犁角度、深度、长度,工件表面层弹性和塑性变形的程度,切除下来的磨屑的几何形状就都受上述许多因素的影响。伴随着磨屑形成消耗的一定功率产生了大量磨削热,其中大部分进入到工件中,使工件表面温度升高,并有可能改变表面层的金相组织,甚至会引起残余应力和裂纹。与切除磨屑的同时砂轮上的砂粒因机械磨损和化学磨损会逐步钝化,砂轮表面可能受到磨屑的堵塞而逐渐丧失切削能力,也有可能发生自励作用而延长磨削时间。冷却润滑液的使用会影响到工件和砂轮表面的物理变化和化学变化。在磨削过程中存在于砂轮与工件之间的磨削力还会引起工艺系统的变形,其变化可能促使工艺系统自激振动的发展,影响到加工质量,生产率和工具寿命。研究磨削机理也就是应用物理学和化学原理等来研究磨削过程中统一体(工艺系统)中的对立双方(砂轮系统与工件系统)的组成功能,相互的作用,发展变化及其結果,研究各因素的影响,相互关系,分清主次,从而掌握其内在规律。这对于发展磨料磨具的新品种,不断提高磨削加工工艺水平,研制新的冷却润滑液,改进磨床结构发展新的磨床品种,尤其是对于发展、提高和创造新的磨削工艺(高效、高精度磨削,适应控制磨削等)有着重大的作用。近年来,我国对磨削机理也着手进行了研究,为了赶超世界先进水平,必须了解国外关于磨削机理的研究动态。这里刊登了一篇由华中工学院机制教研组根据国外期刊资料所汇总编写的文章,供读者参考。     

基于固结磨粒的单晶蓝宝石自旋转磨削加工方法

利用固结磨粒自旋转磨削加工方法，通过金刚石磨削和化学机械磨削实现了蓝宝石晶片的高效、高质量平坦化加工。采用不同磨粒粒径的金刚石砂轮实现了蓝宝石晶片较高的材料去除率或较好的表面质量。开发了高磨粒浓度Cr2O3砂轮，采用化学机械磨削对金刚石磨削后的蓝宝石晶片进行平坦化加工。实验结果表明，化学机械磨削能够去除金刚石磨削的表面和亚表面缺陷，最终获得表面粗糙度Ra＜1 nm、无/微损伤的蓝宝石晶片。通过理论分析单颗金刚石磨粒的磨削力，发现磨粒粒径是影响材料去除率和表面质量的主要影响因素。通过XPS分析证明了Cr2O3和蓝宝石之间的固相反应过程。     

12陶瓷CBN砂轮——完美的内圆磨削解决方案

相对于外圆磨削和平面磨削，内圆磨削时的磨削接触面积更大（如图1所示）。由于受内孔尺寸的约束，磨削砂轮的尺寸、接杆、冷却条件也都受到了限制，特别针对CBN的高速高效率磨削加工，要求砂轮具备很高的材料去除率，在实现高效率加工的前提下产生尽可能少的磨削热，以避免烧伤、裂纹等一系列问题。因此要求砂轮具有更开放的组织，以保证足够的容屑空间，同时也需要钝化的磨粒正常微破碎，保证砂轮的锋利程度，从而得到良好的切削性能。     

3MZ2110B磨床磨削规范的编制及工艺验证

内圈滚道磨床 3ＭＺ2 1 1 0Ｂ是一种砂轮线速度达到 60ｍ/ｓ的高速磨床 ,这种高速磨床的最大优点是提高劳动生产率。能否充分发挥其高速磨削的最大优点 ,制定的磨削规范是否合理起着至关重要的作用。本文介绍了该磨床磨削规范的编制 ,并进行工艺验证。1　磨速比磨速比是工件速度与砂轮速度之比。磨削外圆时 ,每个磨粒的最大磨屑厚度为ａ粒 =Ｖ工30Ｖ砂 ｎｔＤ砂 +ｔＤ工(1 )式中　Ｖ工 工件速度Ｖ砂 砂轮速度ｎ单位时间内砂轮上通过磨削区域的磨粒数ｔ磨削深度Ｄ砂 砂轮直径Ｄ工 工件直径高速磨削时 ,由于提高了砂轮速度Ｖ砂 ,使得单位时间…     

磨削液对磨削加工热量分配比的影响

将磨粒与工件之间的相互作用力作为一均值，认为在磨削区域磨削液分布在砂粒之间的孔隙中，成为砂轮的一部分随砂轮一起转动，工件和磨粒、磨削液接触表面的温度是连续相等的，并忽略了传人磨屑的热量，在此基础上，运用Duhamel温度场理论建立了工件、磨削液和砂轮的热量分配比理论模型。在实例计算中发现，磨削弧内热量分配比不是常量，而是一个变化的值。砂轮的热量分配比是逐渐增大的，而工件和磨削液的热量分配比是逐渐减小的。对于平面干式磨削，热量大部分传人工件中，施加磨削液可以减少传人工件中的热量。本文建立的模型可以作为预防工件烧伤和研究磨削淬火机理的理论基础。     

砂轮修整器在磨床上的应用

每一台内外圆或者专用磨床都会有一套对本身砂轮进行修整的砂轮修整器。砂轮在对工件进行磨削时,砂轮磨削区的温度大约在1000℃左右,磨粒磨削点的温度也有几百度。在磨削过程中砂轮磨损经过磨耗磨损、磨粒磨损、脱落磨损三个周期以后,在它的表面会形成砂粒蜕化不锋利,并且还留下许多磨削颗粒堵塞砂轮气孔,这样就难以对工件进行磨削加工。     

杯形CBN砂轮端面磨削的自锐过程分析及磨削效果改善

以曲线沟槽的磨削加工为目的 ,本文对金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮端面磨削沟槽底面时的砂轮自锐 (Self- dressing)过程进行了研究。金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮的自锐行为表现为磨粒磨损后的破碎产生新切削刃 ,磨钝磨粒的脱落和砂轮结合剂被磨屑去除产生新磨粒 ,保持了砂轮工作面上磨粒密度的相对稳定 ,维持了砂轮的锋锐性。通过提高砂轮硬度以期减缓磨粒脱落 ,增加单个磨粒的服务期限 ,试验结果表明已加工表面粗糙度 Rz小于 3.5 μm,砂轮磨损减小了 40 % ,磨削过程稳定 ,取得了良好的磨削效果     

磨粒有序化排布砂轮磨削液流场分析

为均化砂轮表面磨削液分布状态并获得最大的有效流量,根据叶序理论设计仿生结构的磨粒族砂轮。通过建立磨削区流场的运动方程和边界条件,利用流体力学软件(Fluent) 仿真分析磨粒族叶序排布砂轮表面的磨削液流动状态,并与交错排布、矩阵排布及无序排布砂轮进行比较。结果表明:叶序排布砂轮磨削时磨削液在磨削区沿着叶列线沟槽均匀流动,有利于磨削热的传导和磨屑的及时排出;在相同的条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削液有效流量更多,说明叶序排布砂轮较其他排布砂轮具有更好的冷却、润滑作用。     

硬质合金弧面磨削方法试验研究

通过分析单颗磨粒运动轨迹、单颗磨粒工件接触面积和弧面磨削走磨法砂轮动态有效磨刃数之间的关系,建立了弧面磨削走磨法磨粒的运动轨迹和磨削动态有效磨刃数N_d方程,并利用试验验证了弧面磨削走磨法的有效性。结果表明：在同等磨削条件下,采用弧面磨削走磨法单件产品的加工时间是成形磨削法的37.5%,弧面磨削走磨法砂轮保持性是成形磨削法的2.3倍,弧面磨削走磨法在硬质合金弧面磨削加工方面有较大优势。     

国内外科技简讯

沿着包围平面磨砂轮(a)的形状,制作磨削液储存罐(b),在储存罐的外壁上安装超声波振子。给储存罐中始终保持充足的磨削液。通过磨削加工,靠超声波振动,从磨粒上剥下附着在砂轮表面的磨屑,用磨削液洗去。由此防止砂轮作业面的堵塞。其装置构成如图1所示。     

精密小孔的磨削

目前在油泵油嘴、轴承、液压件等产品大量生产中，唐削精密小孔（φ10mm以下，精度要求IT6，表面粗糙度R0．8～0．2μm），普遍存在磨削效率低，质量达不到要求，砂轮消耗快、砂轮的修整频繁与更换等。主要原因是：1．磨削速度低，普通内圆磨床主轴的转速多为20000r／min左右，因此磨削小孔时V．＜10m／s。由于速度低，致使磨削效率低，表面质量差。2．砂轮接触弧长，速度低时每一磨粒单位时间内参与切削的次数少，磨粒易磨钝、阻力大，因此工件易发热和烧伤。3．磨削时冷却条件差，排屑困难，砂轮易堵塞，影响磨削效率与表面质量。4．砂…     

降低批量生产成本的金刚石滚轮

磨削是零件终加工最精密的加工方法之一。采用金刚石成形滚轮修整砂轮可获得很高的精度。在大批生产中,采用这种工具,零件精度可达到±2μm,且零件成本低。一、使用范围磨削时的加工结果很大程度上受砂轮轮廓状态的影响。砂轮切削几何形状和容屑槽(如磨粒刃口是否锋利和钝化,或者容屑槽是否被堵塞等)的任何变化都直接引起切削力、工件粗     

钛及钛合金的磨削加工

在磨削加工中,钛及钛合金与镍基、铁基合金大不相同。不同牌号、不同加工状态的钛合金,其磨削的难易程度也不同。一、钛的磨削加工特性在磨削钢时,砂轮的孔隙会被金属的磨屑和砂轮破碎下来的微粒全部堵塞,因而磨粒变钝。但是磨削钛时,因为钛的导热率低,局部温差很大,产生的热应力较大。尤其是平面磨削,砂轮与工件的接触面大,热量不易散发,     

超高速点磨削相关机理研究

结合超高速磨削技术和点磨削工艺,给出对点磨削及其相关技术的理解.建立砂轮磨损和承载等模型,研究发现,与传统外圆磨削相比,点磨削砂轮承载更均匀,寿命更长,磨削性能更佳.由点磨削参数条件下的单颗磨粒成屑试验发现,磨粒的实际切深要比理论切深小,并由单颗磨粒成屑机理给出合理解释.由砂轮连续成屑机理和砂轮相对工件运动轨迹的分析发现,工件轴向进给速度应低于保证良好磨削表面的最小旋切圈数的临界值.点磨削是一种优质的旋切工艺,能够实现较大切深的磨削加工,兼具高材料去除率和高表面质量的优点.由于主轴偏摆,砂轮和工件接触无闭合磨削区,经湿磨试验发现,点磨削接触区内有更大流量的磨削液通过.     

单层钎焊金刚石砂轮的精密修整及效果评价

单层钎焊金刚石砂轮作为一种新型的磨削工具,具有磨粒固结强度高、磨粒出露大、容屑空间大等优点,比较适合高效率大切深的强力磨削,然而这种工具对高性能的脆性材料的精密磨削却比较困难。本文通过两种精密的修整工艺,使得加工表面质量大大提高。通过观察砂轮磨粒形态的变化可知,磨粒在修整过程中存在有磨损钝化、破碎、表面粘附等现象;通过对砂轮轮廓的激光测量可知,砂轮的磨粒等高性在修整过程中是明显改善的。通过修整磨粒粒径300μm的钎焊砂轮磨削氧化锆的表面粗糙度达到了Ra0.2μm。