基于磨削法的金刚石磨料工具精密修磨技术

对磨削法修磨复杂形面金刚石磨料工具的技术进行研究。使用光学影像磨床,采用形面组合法对典型复杂形面金刚石工具进行修磨应用试验;通过理论分析、试验以及对修磨形貌显微观察等手段分析修磨机理;对修磨基本工艺、修磨效率和修磨精度的影响进行试验研究,并确定其相关规律。研究结果表明:磨削法修磨去除机理是通过磨粒接触面内局部接触点产生的高应力使金刚石表面发生微破碎,因此采用基于磨削法的精密修磨技术具有高效率和高精度的优点;对修整效果的主要影响因素是修磨切深、修磨速度、修磨砂轮等;单一元素形面修磨精度可以达到0.002 5 mm,角度5′以内,整体形面轮廓精度可以达到0.005 mm以内,修整砂轮后采用切入磨削工件加工,其表面粗糙度可以达到0.120 μm以下。      

陶瓷CBN砂轮的修整对磨粒分布状态和磨削效果的影响

陶瓷ＣＢＮ砂轮的修整对磨粒分布状态和磨削效果的影响４５０００７机械部郑州磨料磨具磨削研究所崔恒泰，夏悦，邱丽花，刘一来陶瓷结合剂ＣＢＮ砂轮具有气孔，易于修整，因此普遍认为只需采用金刚石笔像对普通磨料陶瓷砂轮那样进行修整即可，也有一些学者认为修整后再用...     

成形磨削中砂轮修整精度的研究

成形磨削一般采用金刚石笔来修整所需要的砂轮形状，金刚石笔在安装中的位置误差将影响被加工工件的精度，本文对此误差的大小进行了分析。     

先进光学磨削中杯形修整技术开发及应用

对于金刚石砂轮修整,尤其是有高精度要求的圆弧金刚石砂轮,杯形砂轮修整技术可以获得较好的砂轮磨削性能以及修整效率。本文开发了配套超精密平面磨床使用的杯形修整器,分析了其机械误差影响,并完成了修整实验及砂轮表面测量及半径拟合处理,从宏观上考察了该修整器对砂轮磨削性能的提高,结果证明该修整器可以进行有效修整,提高了加工工具精度,能满足金刚石砂轮修整使用要求。     

钎焊金刚石砂轮修整实验研究

单层钎焊金刚石砂轮的圆度轮廓精度由于受磨料粒径和钎焊结合剂层高度不均匀等因素的影响而使其难以在工程陶瓷等硬脆材料精密磨削中应用.然而单层钎焊金刚石砂轮的修整是直接对金刚石磨粒进行微量的磨损,修整难度大、效率低,因此,探讨快捷且精密的整形方法就成了解决其应用问题的关键技术之一.在本文研究中,分别采用铁基金刚石烧结磨块、钎焊细粒度金刚石板和氧化铝磨块三种整形工具对钎焊金刚石砂轮进行了磨削法整形实验研究,实验结果表明利用氧化铝磨块进行磨削修整效率极低;钎焊金刚石板磨削修整虽然效率高,但是对砂轮表面金刚石磨粒造成大量破碎磨损;铁基金刚石烧结磨块在整形过程中可稳定地以磨平方式磨损砂轮表面金刚石磨粒,经精密整形后的砂轮圆度轮廓精度较高,用其磨削工程陶瓷时工件表面的犁沟和裂纹明显减少.     

带有成形修整装置的CNC磨齿机的发展

为了提供廉价，高精度的磨削齿轮，开发了带有修装置的ＣＮＣ成形磨齿机，利用同时开发的支持软件，该机可精磨任意齿形和三维修形齿面的直，斜齿轮，机床的结构是这样确定的，在砂轮和工件之间的定误差不影响被磨齿轮的齿形误差，并且控制轴数最少，砂轮依靠一个单点金刚石修整器在机床上精确地修整，单点金刚石修整器的方向被控制到相应的砂轮齿形的法线方向上，在机床上磨的齿轮精度高于ＪＩＳ０级，粗糙度低于Ｒｍａｘ１μｍ。     

粗磨粒金刚石砂轮精密磨削工程陶瓷的试验研究

为了实现粗磨粒金刚石砂轮延性域磨削加工SiC陶瓷材料,采用碟轮对粒径为297~420μm的粗磨粒金刚石砂轮进行了精密修整。然后,使用经过修整好的粗磨粒金刚石砂轮对SiC陶瓷进行磨削加工。在此基础上,对不同的砂轮线速度、工件进给速度、磨削切深对SiC陶瓷表面粗糙度和表面形貌的影响进行了研究。试验结果表明:经过精密修整的粗磨粒金刚石砂轮是能够实现SiC陶瓷材料的延性域磨削的,表面粗糙度值Ra达到0.151μm;随着砂轮线速度增大、工件进给速度和磨削切深减小,SiC陶瓷表面的脆性断裂减小,塑性去除增加。     

金刚石砂轮磨削Si_3N_4陶瓷的磨损特性

本文采用单颗粒磨削试验法分析了不同品级金刚石磨削反应烧结热等静压Si_3N_4陶瓷的磨损特性,测量了四种金刚石砂轮在一定磨削条件下磨削Si_3N_4陶瓷的磨耗比,探讨了金刚石砂轮的结合剂、磨料品级和粒度对砂轮磨损性能的影响。研究结果表明,金刚石砂轮的结合强度、磨料品级和粒度对砂轮的磨损性能有不同程度的影响,其中结合强度的影响最为显著。磨削Si_3N_4陶瓷时,选用青铜结合剂、JR_3级和较细粒度的金刚石砂轮有利于提高加工效率,降低砂轮的消耗。     

工程陶瓷圆弧成形磨削力预测与实验研究

圆弧成形磨削是难加工零件复杂型面的加工方法,对其磨削力的研究有利于改善工程陶瓷的表面质量。基于圆弧砂轮的结构特点及尺寸趋近思想对陶瓷材料圆弧成形磨削力进行预测。通过研究磨粒对工程陶瓷的去除机制,提出建立单颗磨粒滑擦、塑性及脆性去除磨削力模型。基于砂轮磨粒尺寸与分布差异,利用概率统计方法对磨削中不同去除方式的有效磨粒数进行探讨,进而实现圆弧成形磨削力理论模型的构建。最后通过磨削力实验对理论模型进行验证。结果表明：法向磨削力和切向磨削力理论值与实验值平均误差分别为8.793%和9.986%;磨削力随着磨削深度及进给速度的增加而增加,随着砂轮速度的增加而减小。     

聚氨酯摩擦盘的磨削加工研究

聚氨酯橡胶是一种难切削加工非金属材料,材料软、弹性大且导热性较差,因此很难加工到要求的形状精度、尺寸精度及表面粗糙度。针对聚氨酯橡胶的这种加工性能,提出了聚氨酯摩擦盘的磨削加工工艺:先用成型法进行粗磨,再用成型法进行精磨和抛光。粗磨选用30#粒度的黑色碳化硅大气孔陶瓷结合剂砂轮,N级硬度,切削用量0.01mm,用电镀金刚石滚轮修整砂轮圆弧,成型磨削,可以保证聚氨酯摩擦盘的形状和位置精度(R=3.5-+00..1058,S/2=3±0.05mm);精磨选用具有抛光作用的120#白刚玉PVA砂轮,用电镀金刚石滚轮修整砂轮圆弧,精磨和抛光同时完成,可以保证聚氨酯摩擦盘的尺寸精度(ΦA=50±0.03mm)和表面粗糙度(Ra=0.4μm)。     

cBN砂轮在低速磨削中的应用

cBN砂轮在高速设备上使用非常广泛,但在老式低速磨床上采用cBN砂轮的非常少。我们在这方面做了大胆的尝试,就是在老式磨床上不做任何改进,直接更换相同直径的陶瓷cBN砂轮,通过更换皮带轮改变传动比,把砂轮速度从51.4 m/s提升到64.8 m/s,增大冷却液流量、压力,确定冷却液冲刷位置,改变切削的进给量,使cBN砂轮的一个修整频次内寿命大幅提升。最后证明陶瓷cBN砂轮在低速磨床中一样可以替代刚玉砂轮,并且不需要大的改造投资,可以获得非常好的综合经济效益。     

钢轨打磨用复合砂轮磨削温度场的研究

为研究钢轨打磨用钎焊金刚石插片复合砂轮磨削时的温度场,用复合砂轮和树脂锆刚玉砂轮在不同压力下磨削65Mn钢工件,并对比其磨削温度。基于试验数据,用有限元法分析复合砂轮磨削钢轨时的温度场。结果表明:随着磨削压力的增大,砂轮产热增大,但复合砂轮磨削产热相对较小。相对于相同条件下用树脂砂轮打磨时,用复合砂轮打磨钢轨时的磨削表面最高温度降低近10%。      

不同砂轮磨削牛密质骨的磨削力研究

本实验选取与人体骨组织生物力学性能相接近的牛长骨为研究对象,用不同种类的砂轮进行磨削,研究骨组织磨削特性。实验结果表明:长骨骨干不同方向的磨削力不同,截面磨削力最大,侧面磨削力次之,表面磨削力最小;骨组织磨削力随磨削深度和工件速度的增大而增大,随砂轮速度的增大而减小;采用金刚石砂轮磨削骨组织的磨削力比采用氧化铝砂轮磨削时的磨削力要小得多;骨组织的磨削力比在3~5之间。通过对骨组织磨削特性的研究,为磨削技术在骨外科手术中的应用提供一定的参考。     

基于比磨削能的聚晶金刚石磨削机理研究

本文基于试验所测定的聚晶金刚石（PCD）比磨削能u与磨削工艺参数的关系，结合所观查的对应磨削表面微观形貌，研究了磨削机理与比磨削能的关系。结果表明：比磨削能u值小即u〈25000J／mm^3时，PCD材料磨削机理为疲劳脆性去除；比磨削能u值较大即25000J／mm^3≤u〈120000J／mm^3时，PCD材料磨削机理为随着比磨削能u值的增大，疲劳脆性去除的比例减少、机械热量除及热化学去除的比例增大；比磨削能u值很大，即us≥120000j／mm^3时，PCD材料磨削机理为机械热去除及热化学上除、基本不发生疲劳脆性去除。     

数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮原理

在分析得到了锥面砂轮包络运动所形成的产形齿条基础上 ,对渐开线锥形齿轮与产形齿条之间的空间几何关系进行了研究。通过推导齿条、齿轮及机床调整参数关系的计算公式 ,提出了适合数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮的原理和加工方法。理论和试验结果表明 ,利用数控锥面砂轮磨齿机可以实现渐开线锥形齿轮的正确磨削。     

CBN砂轮和刚玉砂轮磨削45淬硬钢的对比试验研究

通过分别采用国产陶瓷结合剂CBN砂轮与刚玉砂轮对45淬硬钢工件进行磨削试验，对磨削过程中的参数：磨削比和砂轮磨损进行对比。试验结果表明：砂轮线速度对磨削比有显著影响。①当采用普通速度（Vs=35m／s）对45淬硬钢工件进行磨削时，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削比是白刚玉砂轮的36倍；②当把砂轮线速度Vs提高到50m／s时，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削性能得到了显著提高，其磨削比为白刚玉砂轮的300倍左右。试验结果说明，陶瓷结合剂CBN砂轮在高速磨削条件下，砂轮磨损率低，而且具有较高的磨削能力和效率。     

大尺寸硅片自旋转磨削运动分析及仿真

本文利用数学矩阵方法,建立大尺寸硅片自旋转磨削运动的理论模型,研究了砂轮半径、硅片和砂轮旋转速度、旋转方向等因素的选择及各因素对磨削轨迹的影响,同时还研究了磨粒合成运动速度的变化规律。研究结果表明,随着砂轮半径的增大,磨削轨迹的曲率减小,选用较小直径砂轮将更有利硅片表面质量的提高。当转速比i大于零,随着i值的增大,磨削轨迹的曲率逐渐减小。在转速比i小于零的情形,当转速比i=-2时,磨削轨迹曲率为0,磨削轨迹的形状接近一条直线。磨粒合成运动速度随砂轮转速和硅片转速的增大而增大。     

钎焊金刚石砂轮磨削硬质合金温度的试验研究

根据半人工热电偶测温原理制备了磨削测温试样,利用感应钎焊金刚石砂轮和电镀金刚石砂轮进行硬质合金YG6的磨削试验,研究了磨削深度、工件进给速度对工件表面磨削温度的影响。试验结果表明:在相同的磨削参数下感应钎焊金刚石砂轮的磨削温度要远低于电镀金刚石砂轮,且随着磨削深度和工件进给速度的增大磨削温度上升较为平缓,钎焊金刚石砂轮磨粒出露高度高、容屑空间大,磨粒呈有序排布是磨削温度较低的主要原因。     

轧辊磨削原理简析

通过对轧辊磨削的数学公式模型的定性分析,深入理解磨削理论,掌握磨削规律,从分析中得出优化轧辊磨削表面质量的思路和方法,介绍了优化铝箔轧辊磨削工艺参数的实例。     

铁路钢轨的修磨及修磨用砂轮

铁路机车速度的提高对钢轨的材料和尺寸磨损提出了更高的要求。为了适应这种提速的要求，必须对新铺设的钢轨进行预防性修磨处理，并对在线使用的钢轨必须进行修磨，从而消除钢轨中固有的缺陷、钢轨顶面的不平顺以及钢轨焊接头的不半顺和钢轨的疲劳破坏层。通过对钢轨的修磨可减少由于滚动接触疲劳引起的钢轨损伤，减少钢轨侧面磨损，可延长钢轨的使用寿命0．5～1倍。本文分析了铁路钢轨产生磨损的原因和磨损的种类，介绍了钢轨的修磨方法、修磨工艺和修磨设备，提出了钢轨修磨用砂轮的基本设计原则，同时对砂轮的生产工艺和配方进行了简要介绍。