磨削高体积分数SiCp/Al复合材料表面形成机制

针对高体积分数SiCp/Al复合材料精密加工问题,研究了磨削加工高体积分数SiCp/Al复合材料表面形貌的形成机制.使用金刚石砂轮在干式和湿式两种磨削条件下对高体积分数SiCp/Al复合材料进行磨削实验研究,通过表面粗糙度仪对表面粗糙度进行测量,运用扫描电镜对磨削加工的表面形貌进行观测研究.结果表明：该材料磨削表面的主要缺陷为SiC颗粒拔出、破碎、压入和Al基体的涂敷等,SiC颗粒的破碎和脱落是磨削加工该材料表面形成的主要机制.两种磨削条件下工件进给速度对表面粗糙度的影响比磨削深度更显著,湿式磨削无论是在工件已加工表面形貌和微观结构还是表面粗糙度上都好于干式磨削.     

工程陶瓷材料精密磨削加工技术的新发展

随着材料科学技术的进步,有关硬脆材料以及各种增韧、增强新型复合材料的精密、超精密磨削加工技术和材料表面成形技术成为当今世界各国研究的热点.文章介绍了陶瓷材料的结构和力学特性,陶瓷材料磨削机理和当前各种先进的精密磨削加工方法和超声磨削方法,为陶瓷材料加工的进一步发展提供了依据.     

工程陶瓷材料精密磨削加工技术的新发展

随着材料科学技术的进步,有关硬脆材料以及各种增韧、增强新型复合材料的精密、超精密磨削加工技术和材料表面成形技术成为当今世界各国研究的热点.文章介绍了陶瓷材料的结构和力学特性,陶瓷材料磨削机理和当前各种先进的精密磨削加工方法和超声磨削方法,为陶瓷材料加工的进一步发展提供了依据.     

高速超高速磨削加工技术的发展及现状

综述了高速超高速磨削加工技术的起源,概述了德国、美国以及日本等国的发展历程和目前的现状,并分析了国内近年来高速超高速磨削的发展。介绍了高速超高速磨削的机理,简单总结了高速超高速磨削的优越性和特点。高速超高速磨削是提高磨削效率、降低工件表面粗糙度和提高零件加工质量的先进加工技术。高速超高速磨削具有巨大的经济效益。阐述了高速超高速磨削目前的发展趋势。     

砂带恒压磨削的有限元热学模型及实验验证

为了研究恒压砂带磨削的磨削温度与磨削参数之间的关系,改善磨削加工工艺,提高磨削质量,从磨削接触区域的弹性接触分析入手,研究了恒压砂带磨削区域上热源分布规律,建立了恒压砂带磨削的有限元热学模型,分析了磨削过程中的热现象,并进行了磨削温度的实验验证。结果表明,磨削热大部分集中于中间较宽的接触区域,单点磨削温度前期升温速度较快,而后期阶段降温速度则较为缓慢,磨削区面积较大时,磨削热分布较为平均。恒压砂带磨削实验采用热电偶露头埋设和浅埋设2种测温方式,分别测量了磨削区表面磨削温度和表层磨削温度,实验结果和模拟结果基本吻合,因此,所建立的恒压砂带磨削的有限元热学模型是有效的。     

磨削力磨削温度信号数据采集和处理系统

根据平面磨削力和磨削温度信号的特点,本文研制了可同时自动对磨削力及温度进行在线测量和数据处理的微机数据采集和处理系统。对几种材料的实际磨削过程测量表明,测量简便快速,结果稳定准确,消除了人工繁琐的数据处理和计算。     

微量润滑磨削加工技术研究进展

微量润滑磨削加工技术是一种新型环保高效率的加工技术,具有所需磨削液量少、磨削力小等特点,而且有利于刀具的保养,能够有效提高工件质量。但是,微量润滑磨削加工技术高压气流的冷却性能十分有限,无法满足磨削区亟须降温的需求,而传统浇注式冷却技术通过使用大量磨削液可满足这一需求。综述了微量润滑磨削加工技术的研究背景、发展现状和最新研究成果,以期为进一步研究微量润滑磨削加工技术的特性和原理奠定理论基础。     

三维自由曲面力控制磨削系统

系统以磨削力跟踪控制为基础，实现磨削力和机床双闭环控制。该控制方法实现了不需要数控指令就能自由曲面进行磨削加工，并且在磨削的同时对砂轮摩损自动补偿，保证了加工精度。     

高性能陶瓷零件的磨削加工

采用压痕损伤理论研究和分析高性能陶瓷材料的磨削加工过程及其对加工表面和零件性能的影响。提出了陶瓷零件的两种磨削加工机理：１类似于过域值压痕的脆性断裂机理，２类似于亚域值压痕的塑性变形机理，分析了高性能陶瓷无零件磨削加工过程中，工件材料，加工机床性能，金刚石砂轮等方面参数对零件加工质量的影响。     

基于CPAC的非圆磨削数控系统的开发

为解决非圆磨削系统中工艺不足的问题,提出在CPAC（ computer programmable automation controller）控制器平台上开发一套非圆磨削数控系统。以分段三次样条曲线拟合为数学基础,介绍X－Y加工方式下刀心轨迹坐标计算;介绍非圆磨削中恒速磨削的重要性,以等弧长密化插值为原则,提出两种实现恒速磨削的方法;介绍非圆磨削加工中的误差测量方法,并进行误差补偿;最后,集成了系统并在三轴龙门铣床进行加工,实验证明系统满足非圆磨削的需要。     

超声振动磨削对工件表面粗糙度的影响

超声波振动磨削的加工方法可以用于加工陶瓷等硬脆性难加工材料，具有较高的表面 加工效率以及高精度等优于普通磨削的特点，本文主要研究超声波振动磨削对工件表面粗糙度的影响，以促进陶瓷等硬脆性难加工材料在生产和生活中的广泛应用。     

低温冷风对铲齿磨削表面残余应力的影响

传统铲齿磨削通常为干式磨削,在其铲磨过程中由于磨削深度的加大,导致刀具表面产生微裂纹,影响刀具的使用性能.通过在铲齿磨削加工中应用低温冷风技术,对成型铣刀进行了铲磨加工,观察研究了其磨削烧伤和表面残余应力的情况.利用X射线衍射法对其磨削表面的残余应力进行了检测,试验结果发现,在铲磨过程中加入低温冷风能有效地减轻刀具表面烧伤,减小刀具的热塑性变形,改善刀具表层的残余应力,提高刀具表面质量.     

螺旋电极电解磨削加工的研究

介绍了一种新的加工方法－－螺旋电极电解磨削加工。对于特殊材料内圆的加工,该方法具有常规机械加工甚至一般电解磨削加工无法比拟的优点。通过大量的实验,定性地研究了各因素对加工速度、加工精度及表面质量等工艺指标的影响规律。     

钢管磨削力软测量模型及其应用研究

在钢管磨削生产过程中,磨削力的大小与钢管表面磨削质量密切相关,一般情况下,磨削力难以直接测量。目前软测量技术是解决这一问题的有效方法。在详细分析磨削电机电流和砂轮磨削力关系的基础上,建立了钢管磨削力软测量模型,为钢管磨削力精确控制提供了可靠保证。     

基于青铜基金刚石烧结复合阴极的电解磨削试验研究

为提高电解磨削的加工质量,基于多物理场仿真软件COMSOL对电解加工间隙流场进行仿真分析,以确定阴极结构的合理性.在仿真分析的基础上开展工艺试验,研究进给速度、主轴转速、加工电压等工艺参数对电解磨削加工质量的影响规律,并得出最优工艺参数.实验表明,采用最优工艺参数进行试验,可以获得表面粗糙度Ra<0.2μm的粗糙度,最终达到提高剃须刀网电解磨削加工稳定性和加工表面质量的目的.     

基于恒磨除率的凸轮轴变速磨削研究

凸轮轴磨削加工是一种特殊的非圆磨削加工,很多实验已证明采用恒速磨削加工的凸轮轴、凸轮轮廓存在很多缺陷,而采用恒磨除率变速磨削加工方式可以提高凸轮轴磨削加工表面质量.从凸轮轴磨削过程中各磨削点的磨削弧长随凸轮转动角度产生的变化出发,介绍了实现恒磨除率变速磨削时凸轮轴的变速规律,并进行了实际的变速加工磨削实验,对实验结果进行了分析.     

陶瓷摩擦盘的精密磨削

研制高精度的传动进给系统是精密磨削加工中的关系问题,借此可以精确控制磨削深度和实现蜗杆回转误差的补偿,通过对陶瓷摩擦盘的精密磨削实验,分析了磨削速度对工件表面质量的影响。     

陶瓷材料的机械磨—放电复合加工技术研究

对陶瓷材料的金刚石砂轮磨削加工和放电加工机理进行了研究,并提出了机械磨—放电复合加工技术。由于该复合加工技术有效地结合了放电加工和机械磨削加工的特点,并且二者互为有利条件,因而能高效率、高质量地加工陶瓷材料。实验结果表明,该复合加工技术的加工效率是机械磨削加工的3倍左右,并且加工表面质量与机械磨削相近。     

SiCp/Al复合材料的ELID精密加工工艺

针对高体积分数SiCp/Al复合材料的加工难题,采用在线电解修整精密磨削加工工艺对其进行精密磨削实验研究.首先,通过建立单颗粒磨削模型,得到磨粒的最大变形磨屑厚度,进而利用Matlab软件,得到SiCp/Al复合材料塑性域磨削的试验参数范围.然后,通过单因素试验探究磨削深度、砂轮转速以及工件移动速度对加工表面粗糙度的影响,利用正交试验最优参数与理论分析得到的塑性域磨削的试验参数范围进行对比,确定了最优工艺参数.最后,以最优试验参数对体积分数40%的SiCp/Al复合材料进行精密磨削加工,获得表面粗糙度Ra 0.030μm的加工表面.研究表明:应用ELID精密磨削加工工艺,采用W5铸铁基金刚石砂轮,当砂轮转速为1 500 r/min,磨削深度在0.1μm,工件移动速度为2 m/min时,磨削效果最佳.     

磨削残余应力产生机理的研究

本文对现行磨削残余应力产生机理的假说进行了归纳分析,在此基础上,对磨削过程和法向磨削力对磨削残余应力的影响进行了试验研究,详细探讨了磨削残余应力的产生机理,提出了磨削过程中的约束越多加工残余应力越大及砂轮材料扩散到工件表面层可以提高加工残余压应力的新观点,并对残余应力的平衡机理给出了新的解释.