反应烧结碳化硅磨削参数优化及机理研究

针对反应烧结碳化硅（RB-SiC）的磨削工艺参数及其磨削机理进行研究。着重分析了磨削工艺参数对反应烧结碳化硅材料的表面粗糙度Ra、磨削效率和显微硬度以及磨削后陶瓷表面形貌的影响并确定最佳磨削工艺参数。最佳磨削条件为磨削深度0．47μm／s、工作台速度2．5r／min和光磨时间5min。磨削后碳化硅Ra最低（Ra〈100nm），加工硬化变质层较小，表面完整性较好。同时对反应烧结碳化硅的磨削机理进行研究，确定其是以脆性断裂为主的材料去除方式，其形式包括晶粒去除、材料剥落、脆性断裂等。     

反应烧结碳化硅的磨削特征

采用金刚石砂轮对(RBSiC)进行磨削, 系统研究了表面形貌、残余应力和弯曲强度等磨削特征. 结果显示, 材料主要以脆性断裂去除, 局部区域为塑性切除. 随着轴向进给增大, 表面粗糙度(R_a)增加, 为降低R_a可进行适当光刀. 随着轴向进给增加, 磨削区的冷却效果被削弱, 使磨削残余压应力值下降. 与0.9 μm/s相比, 用1.35 μm/s磨削后试样的表面损伤程度增加. 工作台转速2.1 r/min、轴向进给0.9 μm/s并光刀1 min是保证高加工效率并获得较好质量表面的最优参数.     

磨削表面损伤对RBSiC弯曲强度的影响

借助X射线衍射方法测量了反应烧结碳化硅(RBSiC)材料的磨削表面的残余应力状态,并根据断裂力学评价了磨削引入的裂纹尺寸,分析了RBSiC的弯曲强度受磨削引入裂纹和残余应力的影响.研究表明,由于磨削过程中与磨削方向有关的机械载荷占主导作用,使磨削后的表面残余应力具有方向依赖性.砂轮轴向进给从0.90μm/s增加到1.35μm/s,磨削表面的残余压应力数值降低,计算得到的磨削引入的裂纹尺寸增大,导致强度下降.     

2D-C/SiC高速深磨磨削特性及去除机制

采用树脂结合剂金刚石砂轮, 通过对2D-C/SiC复合材料高速深磨磨削加工, 并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观察。提出了2D-C/SiC摩擦层(表面)的磨削力理论公式, 讨论了磨削加工用量对磨削力和磨削力比的影响。实验结果表明, 2D-C/SiC复合材料的高速深磨材料去除机制与其自身的微观结构相关, 既不同于塑性材料, 也不同于普通脆性材料, 而是以脆性断裂去除为主。     

SiC_p/Al超声振动辅助磨削砂轮选择方法研究

使用电镀金刚石砂轮、钎焊金刚石砂轮、陶瓷结合剂烧结金刚石砂轮和树脂结合剂烧结金刚石砂轮超声振动辅助磨削铝基碳化硅(SiC_p/Al),将砂轮磨损、材料去除、磨削表面形貌进行了对比分析,给出SiC_p/Al超声振动辅助磨削砂轮的选择方法。结果表明,陶瓷结合剂烧结金刚石砂轮在超声振动辅助磨削SiC_p/Al的过程中具有磨削过程平稳、材料去除均匀、工件表面质量好、砂轮磨损小的特点,是磨削SiC_p/Al的理想砂轮。本文的研究工作作为SiC_p/Al磨削工艺研究领域的一个方面,对SiC_p/Al磨削过程中砂轮的选择研究具有一定的指导意义。     

LaPO4/Al2O3可加工陶瓷的磨削加工损伤与表征

磨削加工是目前陶瓷材料的主要加工方法,通过对LaPO/Al2O3可加工陶瓷的磨削试验研究,进一步分析了陶瓷材料的磨削去除机理、磨削加工损伤以及加工损伤导致的材料力学性能的变化.结果表明,LaPO4/Al2O3可加工陶瓷磨削去除方式主要有两种,脆性去除和塑性变形去除.磨削加工对材料表面及亚表面的加工损伤较为明显,加工损伤...     

燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb砂带磨削性能研究

理论分析了在切除过程中磨粒与材料表面的交互作用机理,进行了砂带磨削燃气轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb的试验研究,系统分析了各磨削工艺参数对材料切除率的影响规律,该研究对生产实践具有理论指导意义.     

碳纤维复合材料超声辅助磨削加工表面质量影响因素及交互作用研究

碳纤维复合材料属于典型的难加工材料。为了改善超声辅助磨削加工碳纤维复合材料的表面质量,选取表面粗糙度(Ra)与磨削力(Fz)作为研究对象,主轴转速(A)、进给速度(B)、磨削深度(C)、工具粒度(D)这几个关键的工艺参数作为优化变量进行超声辅助磨削试验。结合响应面分析法,建立能够较好反映各优化变量对Ra和Fz的预测回归模型。通过方差分析和建立的响应面3D图,得出各参数及其交互作用对响应变量影响的显著性及其影响规律。借助Design Expert软件优化后得到在考虑这些交互作用下的最优工艺参数组合为:A=4500 r/min,B=8 mm/min,C=0.1 mm,D=275 um。     

高温合金缓进磨削烧伤机理实验研究

在分析缓进磨削烧伤机理和特点的基础上,对RENE80镍基高温合金进行了磨削性能实验.集中研究了磨削工艺参数、冷却方式等工艺因素对磨削烧伤的影响,获得了磨削工艺参数对磨削表面烧伤的影响曲线与磨削裂纹随磨削过程的变化特性,以及冷却方式和冷却供给对磨削烧伤的影响趋势,并提出了改善磨削烧伤的有效措施.     

单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真

建立有限元模型对C/SiC复合材料单颗金刚石磨粒平面磨削加工过程进行数值模拟,结合Abaqus有限元分析软件建立材料本构模型,仿真分析单颗粒平面磨削过程中不同砂轮转速和磨削深度对磨削力、工件表面形貌的影响规律。结果表明,随着砂轮转速的提高,法向及切向磨削力变小,表面质量提高,亚表面裂纹变小;随着磨削深度的增加,法向及切向磨削力变大,表面质量变差,亚表面裂纹变深。该研究为陶瓷基复合材料磨削加工机理的研究及磨削工艺参数优化,提供了高效的方法和理论依据。     

磨矿制度对皂石超细研磨效果的影响

为了研究CJXXM型行星磨干法超细研磨皂石的效果,采用单因素法进行实验,通过粒度分析考察介质与物料质量比、磨机转速、助磨剂种类及用量、磨矿时间对皂石粒度的影响。结果表明,选用粒径为0.6~2 mm的钇稳定氧化锆球作为研磨介质时,优化工艺条件是介质与物料质量比为3,磨机转速为600 r/min,添加质量分数为0.6%的硬脂酸钠为助磨剂,磨矿时间为30 min;在适宜的工艺条件下,产品的d50、d97分别为1.55、7.38μm。     

大型节能水泥粉磨技术的发展

归纳总结了当前国内外大型节能的水泥粉磨的发展动态 ,指出以辊压机或特殊结构的立磨作为预粉磨机与球磨机组成的水泥粉磨系统是当前的主要流行方式 ,另外用粉磨效率高的立磨或辊压机代替球磨机的水泥终粉磨方式在国外也有一定发展 ,但采用终粉磨系统要注意水泥质量问题     

轴向超声振动辅助磨削的磨削力研究

假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声振动辅助磨削中磨削力的预测模型。对比实验的研究结果表明：由实验得到的磨削参数和振动参数对磨削力的影响规律与理论分析相一致,且仿真计算结果与实验测量结果的变化规律一致,从而验证了磨削力模型的可行性。     

助磨剂对泡沫玻璃配合料粉磨效率的影响

采用干法粉磨工艺,选取丙三醇、硅酸钠、三异丙醇胺、三乙醇胺、木质素磺酸钠5种助磨剂,研究助磨剂对泡沫玻璃配合料粉磨的影响;改变助磨剂掺量,以粉体粒度评价助磨剂对配合料粉磨效率影响。结果表明:随着助磨剂掺量的增大,粉磨效率提高,但是粉磨效率存在一个极值,该极值与助磨剂的种类和用量相关;泡沫玻璃配合料的最佳助磨剂为三乙醇胺,最佳掺量(质量分数)为0.04%,粉磨后平均粒径为13μm,比未用助磨剂的配合料平均粒径减小43%。     

Performance of Diamond and CBN Single-Layered Grinding Wheels in Grinding Titanium

For their unique properties, titanium alloys have found wide application in high-tech engineering. But these alloys are difficult to machine and to grind for their high chemical reactivity and poor thermal properties, which aggravate the grinding zone temperature and its detrimental effects. The objective of this article is a comparison of the grindability of Ti-6Al-4V regarding cubic boron nitride (CBN) and diamond brazed type monolayered grinding wheels under the influence of different environments. In grinding this alloy, cryogenic cooling did not help visibly for both CBN and diamond, but the application of oil and also of alkaline coolant significantly gave the best results.     

Grinding burn inspection

Grinding burn occurs during the grinding process of hardened steel surfaces if a local heat impact is high enough to generate local tempered or even re-hardened zones. Different NDT methods are applied to detect grinding burn. This lecture shares experiences and results of manufacturing and assessment of reference blocks with defined artificial defects generated by laser treatment for grinding burn detection. The reference blocks can be used for electromagnetic testing methods as well as for surface temper etching (STE). These blocks are used for calibration of the test equipment, especially to verify the sensitivity before testing real parts. In addition, reference blocks are applied in certain intervals within the process in order to guarantee testing reliability.     

磨床局部磨削高温的研究探讨

主要介绍了磨削时工件表面产生局部高温的主要原因,磨削高温对淬火工件表面质量的影响,以及在加工时为了避免局部高温应采取的一些必要措施.提出了预淬火工件表面局部高温的方法.     

Grinding of Toroidal and Cylindrical Surfaces on SiC Using Diamond Grinding Wheels

This paper presents the methods and experimental results for grinding toroidal and cylindrical surfaces made of silicon carbide using diamond grinding wheels and an inexpensive CNC machining center. The mirrors were successfully obtained by automatic grinding operations with good shape accuracy, mirror surface finish, and low roughness heights. The time consumed in the process is very short. Industrial manufacture of lenses usually involves three operations — grinding without dressing, lapping, and polishing. In the laboratory studies, however, mirrors and lenses have been manufactured only with grinding process, because of 100% ductile-mode material removal in grinding with dressing. These processes were individually evaluated for surface roughness and surface integrity using surface roughness testers and a scanning electron microscope.