沟道磨削用陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度自动调控方法及试验验证

针对轴承沟道磨削CBN砂轮难检测、难修整的问题,提出了砂轮圆弧廓形精度在位检测分析方法以及法向跟踪精密修整方法,并构建了根据廓形精度检测值实时反馈调节修整参数的双闭环控制回路,实现了砂轮圆弧廓形精度的自动调控。利用该方法开展陶瓷CBN砂轮修整以及内圈沟道磨削试验,结果表明：磨削工件廓形精度较好地契合了砂轮廓形修整和检测结果,砂轮磨削性能优良,实现了陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度的高效高精度调控。     

陶瓷结合剂CBN砂轮的修整

研究了砂轮修整方法对陶瓷结合剂CBN砂轮摩削效果的影响。研究结果表明，用单粒金刚石修整陶瓷结合剂CBN砂轮时，修整后的砂轮表面层磨粒钝化，磨削力大，磨削质量差。用碳化硅砂轮或磨削油石法修整的陶瓷结合剂CBN砂轮则可避免初期磨削力大的问题。     

超声振动修整CBN砂轮磨削硬脆材料的表面质量特性试验研究

采用经超声振动辅助机械修整后的CBN砂轮,对K9玻璃和高速钢进行磨削试验,获得超声振动修整CBN砂轮磨削硬脆材料试件的表面形貌特征,通过对硬脆材料试件磨削表面形貌的分析,表明硬脆材料表面磨削质量除业内公认的与砂轮的修整方式有关外,还与磨削参数及硬脆材料本身特性有着密切的关系。     

基于Shannon熵与声发射信号的CBN砂轮性能监测方法研究

为了在磨削加工过程中能够有效判别CBN(Cubic Boron Nitride)砂轮的磨削性能,提出了一种基于Shannon熵理论与声发射信号的CBN砂轮性能监测方法。首先,利用声发射传感器采集CBN砂轮磨削加工过程中的声发射信号,基于最大信息熵对CBN砂轮磨削加工过程中的声发射信号进行概率密度估计,获得磨削加工过程中声发射信号的最大熵概率密度分布。然后,通过分析研究CBN砂轮在修整过后循环磨削以及不同直径剩余磨削时的声发射信号特征,根据交叉熵原理分析CBN砂轮不同磨削性能时声发射信号最大熵概率密度分布,并通过设定交叉熵阈值来辨别磨削加工过程中CBN砂轮的磨削性能。最后,为验证该方法的实用性,在某工厂CBN砂轮磨削产品生产线上进行大量实验研究,结果表明,该方法对CBN砂轮磨损状态及CBN砂轮剩余寿命进行有效监测,验证了该方法监测CBN砂轮在磨削加工过程中磨削性能的有效性。     

圆弧金刚石碟片式滚轮修整器的设计及研究

针对目前轴承磨削工艺的新要求,借助高速主轴行业的主流产品-永磁同步电机推广和超高硬度耐磨金刚石碟片砂轮的应用,结合轴承磨削工艺的特性和轴承磨床的装备技术,开发了一款圆弧滚轮修整器,可以修整多种规格大小的CBN圆弧砂轮,而且采用永磁同步电机驱动碟片金刚石滚轮可实现高速修整,振动小,体积紧凑;同时,提高修整效率,提高CBN...     

激光修整青铜金刚石砂轮的高速磨削试验研究

利用自行研制的声光调QNd：YAG激光器，对青铜金刚石砂轮进行修整试验。用光学显微镜观察修整后的砂轮表面，得到砂轮形貌随修整参数变化关系。对激光修整后的砂轮进行高速磨削试验，得出了砂轮磨削力和试件表面粗糙度随激光修整参数变化的关系。与碳化硅滚轮修整法进行对比试验，结果表明，合适的激光参数修整后，青铜结合剂金刚石砂轮对氧化钇部分稳定氧化锆材料的磨削力小于碳化硅滚轮修整。     

单层磨料砂轮修整及修整阈值控制试验研究

针对粗粒度超硬磨料砂轮圆跳动难以检测技术问题,提出一种新的砂轮圆跳动检测方法,利用滑块组件与激光位移传感器有机结合,避免了砂轮表面高硬度磨料和粗糙形貌对传统量仪触头的机械干扰,排除了砂轮表面非均质材料及高陡坡磨粒的光学干扰,可实现粗粒度超硬磨料砂轮圆跳动的真实、稳定、高效、高精检测。在CNC8325数控外圆磨床上对粒度60#/70#电镀CBN砂轮进行了精密修整试验,依据"定量修整-砂轮检测-定量磨削-试件检测"循环测试方案,持续跟踪了电镀CBN砂轮圆跳动、磨削功率、试件表面质量、砂轮表面形貌渐变过程。结果表明:当电镀CBN砂轮初始圆跳动在10~20μm时,砂轮已具有良好的综合磨削效果,可以不修整或微量修整;当砂轮表面高点区域部分磨粒去除量在磨料平均直径1/5以内时,仍可通过精密修整获取理想的砂轮表面;当砂轮表面高点区域部分磨粒去除量达1/4以上时,即使修整后砂轮圆跳动很好,也无法获得较好磨削效果,此时砂轮已不具备磨削能力。     

树脂结合剂CBN砂轮表面状态对磨削表面粗糙度的影响

本文介绍了树脂结合剂CBN砂轮表面状态的评价参数；试验研究了CBN砂轮表面磨粒凸出高度和容屑比对磨削表面粗糙度的影响。根据试验研究结果，提出了降低树脂结合剂CBN砂轮磨削表面粗糙度的有关措施。     

陶瓷磨削中砂轮修整的试验研究

介绍了回转金刚石修整装置和陶瓷粘结砂轮的修整,研究了外圆磨削氧化锆时修整进给量、速比和重合比的影响。复杂精确形状的陶瓷发动机零件的应用,和精密金刚石砂轮修整技术的缺乏,迫使研究使用陶瓷粘结CBN和SiC砂轮,进行陶瓷的成形磨削。测量了修整和磨削力,及磨后氧化锆零件的圆度和表面粗糙度。改变修整工艺参数,可得到各种表面粗糙度和圆度。试验结果表明,在速比低于-1．O以下修整后的砂轮,磨后零件的表面粗糙度和圆度良好。修整和磨削结果分析表明,在较高的比修整能下加大磨削力,和在大磨削力下表面粗糙度较好的趋向。评论了直接传动变速修整主轴速度控制的不足,并研究了在正速比下它对修整力相反方向的影响。     

超声振动修整砂轮的效果

用陶瓷结合剂CBN砂轮和金刚石砂轮磨削不锈钢作试验，分析了超声振动修整和普通修整的不同点，以及采用不同砂轮磨削不锈钢时的工件表面粗糙度变化情况。在不同的修整间距时获得的工件表面粗糙度是不同的，在较小的间距时获得的工件表面粗糙度较低，说明超声振动修整确实是一种较好的砂轮修整方法。     

超硬磨料砂轮的激光修锐技术研究

激光修整超硬磨料砂轮的原理,利用Ｎｄ：ＹＡＧ固体脉冲激光器进行激光修锐青铜结合剂和树脂结合剂硬磨料砂轮的试验,用扫描电镜观察了激光修锐前后砂轮表面的微观表貌,对激光作用下砂轮表面不同结合剂材料的去除机理进行了分析,通过磨削陶瓷试验,研究激光修锐的金刚石砂轮的磨削性能,并与普通砂轮磨削肖修锐的金刚石砂轮进行对比。结果表明,采用试验所确定的激光参数可选择性地去除砂轮表面的结合剂材料,而不损伤超硬磨粒,     

The laser dressing of resin-bonded CBN wheels by a Q-switched Nd: YAG laser

Resin-bonded cubic boron nitride (CBN) grinding wheels are widely used in industry due to their good grinding ability. There is, therefore, a need to find a good method suitable for the dressing of these wheels. This paper presents a new method dressed by an acoustic-optic Q-switched Nd: YAG laser based on thermal interaction, which is unlike the conventional mechanical dressing methods based on force interaction. The mechanism of the selective removal of the bond was analysed. Experiments of a single pulse ablation on the resin bond and the CBN grains, and the laser dressing of resin-bonded CBN wheels with different dressing parameters have been carried out. The grinding force has been compared for the conventional mechanical dressed wheel and the laser dressed wheel. It is shown that the resin-bonded CBN grinding wheel is suitable for an acoustic-optic Q-switched Nd: YAG laser dressing with radial irradiation, which is better than a continuous wave (CW) laser dressing with radial irradiation and conventional mechanical dressing methods.     

垂直式超硬砂轮圆弧修整器设计与砂轮修整

针对圆弧形超硬砂轮修整难度大、修整精度低的问题,对树脂结合剂圆弧形金刚石砂轮进行了精密修整研究。设计制造了一种垂直式超硬砂轮圆弧修整器,通过修整试验研究了不同粒度的圆弧形砂轮在修整前后表面粗糙度、弧形精度、圆度、表面形貌的变化情况。砂轮修整前后对氮化硅陶瓷轴承套圈沟道进行了磨削,并测量了磨削后的轴承套圈沟形精度。研究结果表明：相比修整前,修整后砂轮表面粗糙度平均值由1.731 8 μm减小至0.772 4 μm,减小了55.4%;弧形精度平均值由33.604 7 μm减小至8.527 6 μm,减小了74.6%,修整后4个砂轮的弧形精度更加稳定,且随着砂轮粒度的减小,弧形精度略有减小趋势;砂轮圆度平均值由43.721 μm减小至18.002 μm,减小了58.8%,修整使大量新的磨粒露出。所设计的垂直式超硬砂轮圆弧形修整器可对圆弧砂轮进行精密修整,可改善圆弧形砂轮的弧形精度及圆度,修整后砂轮磨削的轴承套圈沟形精度得到了大幅提高。     

电火花修整超硬磨料砂轮技术发展现状

电火花加工技术的发展带动了电火花修整超硬磨料砂轮技术,改变了传统砂轮“硬接触”修整方法。近年来,许多学者致力于研究超硬磨料砂轮的电火花修整方法,为提高磨削效率和磨削精度做了大量有意义的研究。基于大量文献的论述与研究,回顾了近三十年来电火花修整超硬磨料砂轮技术发展过程的各种研究内容以及取得的成果,完整地阐述了电火花修整金属基超硬磨料砂轮技术的基本原理。以立方氮化硼(CBN)和金刚石磨料砂轮修整为主要应用,对不同电极、不同放电介质、不同放电参数以及现代工程理论辅助下的建模分析方法等方面做了介绍,分析了现有电火花修整技术发展中存在的问题,探讨了未来发展的方向及趋势。     

MODELING OF DRESSING FORCES DURING ROTARY DIAMOND CUP DRESSING OF VITRIFIED CBN GRINDING WHEELS

This paper presents a mathematical model of dressing of vitrified CBN grinding wheels by a diamond cup dresser. It predicts the dressing forces during rotary diamond cup dressing of vitrified CBN grinding wheels. This model is based on the fracture of abrasive grits, the fracture of the bond and the contact forces between dresser and grinding wheel. It considers the kinematical influences and in particular speed ratio and overlap factor during the dressing process. A Weibull distribution is used to predict the probability of bond fracture and also the collision number between the diamond grits of a rotating dresser and the CBN grits. This model is validated by experimental results. The theoretical modeling values agree reasonably well with the experimental results. On the basis of this model the effect of different cup dressing parameters on dressing forces is theoretically discussed with the aim of establishing appropriate dressing process configurations. Furthermore the presented model provides a basis for further prediction of wheel topography and the grinding process.     

感应钎焊温度对立方氮化硼砂轮磨削性能的影响

利用超高频感应钎焊在不同钎焊温度条件下制备立方氮化硼(CBN)砂轮,采用扫描电子电镜（SEM）和能量分散谱仪（EDS）对磨粒表面新生化合物进行观察与分析,并通过与电镀CBN砂轮进行比较,对感应钎焊CBN砂轮的磨削性能进行评价。结果表明：CBN磨粒界面新生化合物主要组成元素有N、B、Ti三种,活性元素Ti发生扩散并与N和B发生化合反应;当感应钎焊温度为940℃时,磨粒表面生成物致密覆盖在表面,且所制备的CBN钎焊砂轮的磨削力和磨削比能较小。在相同磨削用量下,对电镀CBN砂轮和感应钎焊CBN砂轮的磨损形式进行对比分析发现,电镀CBN砂轮的磨损形式为黏附磨损,钎焊CBN砂轮的磨损形式为破碎磨损。     

超高速陶瓷结合剂CBN砂轮关键制备技术的研究

砂轮制备技术是实现超高速磨削的关键之一.本文介绍了超高速陶瓷结合剂砂轮的特点,综述了超高速陶瓷结合剂CBN砂轮的关键制备技术,分析了我国CBN磨料、砂轮结构、陶瓷结合剂、砂轮制备工艺等的研究现状,最后展望了超高速陶瓷CBN砂轮的研究及应用前景.     

ZK蜗杆磨削中砂轮廓形的智能化修整

提出了包含多个砂轮修整参数的锥面砂轮数学模型，推导出了基于该砂轮模型的ZK蜗杆齿面方程。在此基础上，讨论了数学模型中修整参数对砂轮廓形的影响规律，提出了ZK蜗杆磨削过程中砂轮的智能化修整原理，实现了根据砂轮半径的变化对砂轮廓形进行高精度、实时地自动修整。     

Effects of Abrasive Types on Grinding of Chopped Strand Mat Glass Fiber-Reinforced Polymer Composite Laminates

A grindability study of chopped strand mat glass fiber reinforced polymer laminates (CSM GFRP) has been carried out to evaluate the effects of abrasive types on grinding force ratio and area roughness at varying grinding parameters such as speed, feed and depth of cut. Performances of alumina (Al₂O₃) and cubic boron nitride (CBN) wheels were compared. Both wheels delivered the maximum grinding force ratios at low speed, high feed and low depth of cut. Alumina wheel produced smoother surface when grinding at low speed, low feed and high depth of cut. CBN wheel, on the other hand, gave smoother surface at high feed and low depth of cut conditions, regardless of speed. With CBN wheel, it is likely that a single grinding condition exists that maximizes grinding force ratio and minimizes area roughness. The findings indicate that CBN wheel exhibited higher grinding force ratio than alumina grinding wheel in general. CBN grinding wheel also outperformed alumina grinding wheel by producing smoother ground surface in most cases.