纳米结构陶瓷涂层的外圆磨削力以及磨削表面精度的实验研究

使用功率计监测磨削加工的能量消耗，探讨了纳米结构陶瓷涂层的外圆磨削过程；对纳米陶瓷涂层和传统陶瓷涂层在磨削力和磨削表面精度方面进行了比较．磨削实验使用了外圆磨床和陶瓷结合剂金刚石砂轮．通过测量主轴功率获得切向磨削力，讨论了加工参数，如切深、进给率以及砂轮粒度对切向磨削力的影响．还对磨削后的涂层表面用粗糙度仪和扫描电镜进行了评估，揭示了表面粗糙度与加工参数的关系．     

SiC_p/Al超声辅助磨削工艺参数对加工表面质量影响研究

为了研究磨削工艺参数对SiC_p/Al复合材料加工表面质量的影响,采用超声辅助磨削的方法加工SiC_p/Al工件。考虑主轴转速、进给速度和磨削深度的常用取值范围,设计了16组实验,超声辅助磨削SiC_p/Al工件后,测量了工件的表面粗糙度、表面破碎率、轮廓偏斜度和轮廓陡峭度,分析了3个工艺参数对4个表面质量评价指标的影响,得到了4组加工工艺参数的最优组合。结果表明,主轴转速对4个参数的影响程度都最大,4组工艺参数的最优组合相差较大。在所选的工艺参数范围内,使工件表面粗糙度对较低的最优组合为A_4B_1C_1,即转速为7 000r/min,进给量为10mm/min,磨削深度为10μm的磨削工件表面。     

弹性磨具磨削M330钢材实验研究

为提高球头弹性磨具磨削M330钢材的加工效率和磨削效果,采用#600球头磨具进行磨削M330钢材实验.通过设计正交实验,研究了不同磨削参数时M330试样的表面形貌和材料去除机理,并得到了初步优化参数.通过单因素实验进一步优化了工艺参数.实验结果表明:增大球头磨具直径、供液速度及减小进给速度,均能降低表面粗糙度;磨削后试样表面粗糙度随设定磨削深度的增加先减小后增加;采用的高速供液法能显著降低试样表面粗糙度,有效改善球头磨具表面的切屑黏附现象;采用高速供液后,可在保证磨削质量的前提下提高进给速度;主轴转速越高,对应最佳供液速度越高.实验得出的不同主轴转速下对应的最佳供液速度为使用MOORE-450CPW连续轨迹坐标磨床进行的磨削加工提供了参照依据.     

应用软磨料磨削的单晶硅超精密制造技术

在分析软磨料砂轮化学机械磨削(CMG)技术的基础上,开发研制了主料分别为Fe2O3和MgO的杯型软磨料砂轮.利用开发的两种软磨料砂轮对中150 mm的单晶硅光学表面进行纳米级精度的对比磨削加工,优选出最佳磨削参数,将CMG的结果与金刚石砂轮磨削结果、化学机械抛光(CMP)结果进行对比研究,并对加工后工件的表面与亚表面损...     

铁氧体磨削加工表面的缺陷及解决措施

讨论了铁氧体材料磨削加工中可能出现的表面缺陷.通过研究和实践解决了实际工作中遇到的铁氧体磨削表面质量问题,得到了满足使用要求的工件.同时总结出了砂轮状况、磨削参数等影响铁氧体磨削加工表面质量的因素以及应当采取的工艺方法和制造过程中的控制措施.     

低温冷风磨削加工参数优化试验

绿色加工是国际国内金属加工行业的趋势,采用自行设计的低温冷风装置进行绿色磨削试验研究,测试低温冷风温度(范围:- 40至- 80℃)、压力、磨削进给量、砂轮粒度等因素对试件表面加工质量的影响,发现存在磨削最佳参数组合,且低温冷风下的磨削质量可以达到传统磨削的精磨标准.     

二维超声振动磨削陶瓷的表面质量试验研究

采用金刚石砂轮对陶瓷材料进行了不同参数下的普通磨削和二维超声振动磨削试验,对获得的不同表面质量特征及不同的加工参数对表面质量的影响进行了分析。实验结果表明,在同样的加工条件下,超声振动磨削表面的沟槽浅而宽,在超声振动下砂轮不易堵塞,利于使用细砂轮磨削,因此超声振动磨削可以提高陶瓷材料的表面质量。     

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(Ra)增加,为降低Ra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0.9μm/s相比,用1.35μm/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0.9μm/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.     

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2.5 r/min和光磨时间5min.磨削后碳化硅Ra最低(Ra＜100 nm),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.     

基于人工神经网络-遗传算法的展成法球面精密磨削 参数优化

航空制造业的迅速发展对球面磨削加工精度提出了更高的要求，国内目前广泛依靠加工者经验选取磨削参数，工件球面轮廓度最高仅为2.2μm。为实现球面高精度加工，针对GCr15材料柱塞零件的展成法球面磨削加工，提出一种可靠的工艺参数优化方法。以砂轮速度、工件转速、进给速度为影响因素，以磨削后球面轮廓度和磨削加工时间为目标函数，设计了正交试验，分析了各磨削参数对球面轮廓度的影响程度。考虑到各磨削参数和球面轮廓度之间关系的复杂性，在正交试验的基础上利用遗传算法优化的BP（back propagation，反向传播）人工神经网络建立了球面轮廓度和各磨削参数之间的非线性映射关系，并进一步利用遗传算法进行极值寻优，得到最优的磨削参数组合。最后，根据最优磨削参数组合进行了多组验证实验。结果表明，使用优化后的磨削参数能够在保证加工效率的前提下将工件球面轮廓度提高到1.4μm，较传统经验法提高了36%。所提出的磨削参数优化方法可靠、有效，可直接应用于实际工程，对实现球面精密加工意义显著。