镶块式CBN砂轮缓进给磨削钛合金

本文提出了一种将断续磨削的降温优势、CBN砂轮的耐磨特性以及缓磨本身的低温特性三者相结合的CBN砂轮断续缓磨技术。对整体CBN砂轮与断续CBN砂轮缓磨钛合金时的磨削性能进行了试验对比,并从微观上研究了CBN砂轮的磨损特征。实验结果表明,与整体CBN砂轮相比,断续CBN砂轮的极限切除负荷可提高80%以上。镶块式CBN砂轮在解决钛合金缓磨烧伤方面显示出可喜的前景。     

磨料有序化排布砂轮磨削TC4温度实验研究

为了获得磨料有序化排布砂轮磨削TC4的温度变化规律,使用电镀CBN砂轮对TC4合金进行磨削实验。砂轮分别采用叶序、错位和无序3种不同的磨料排布方式。研究了工件表面平均温度与进给速度和磨削深度的关系,并对3种磨料排布方式的电镀CBN砂轮磨削工件时温度的变化形态进行对比。结果表明:在相同磨削条件下,磨料有序化排布能有效降低TC4的磨削温度,使用叶序排布磨料砂轮能获得更低的工件表面温度。     

石墨自润滑钎焊CBN砂轮磨削镍基高温合金温度的试验研究

利用石墨自润滑钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行了高温合金GH4169磨削对比试验,采用夹丝半人工热电偶方法测量工件表面磨削温度,并运用扫描电镜、能谱仪对砂轮表面磨粒的微观形貌及元素分布情况进行分析。结果表明:在相同磨削条件下,多层自润滑钎焊CBN砂轮磨削GH4169高温合金的磨削温度比陶瓷结合剂CBN砂轮低100℃左右;砂轮表层的磨粒表面形成一层石墨薄膜,有助于减小摩擦,从而降低磨削温度。     

钎焊CBN砂轮与陶瓷CBN砂轮磨削粉末冶金高温合金的加工性能对比研究

采用钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行FGH96粉末冶金高温合金磨削对比试验,从磨削力与温度、表面粗糙度以及砂轮磨损等方面对CBN砂轮磨削性能进行评价。结果表明:钎焊CBN砂轮磨削力接近或低于陶瓷CBN砂轮的; 在较低进给速度下(≤360 mm/min),钎焊CBN砂轮磨削温度与陶瓷CBN砂轮的相近,在较高进给速度下(≥540 mm/min),陶瓷CBN砂轮的磨削温度明显高于钎焊CBN砂轮的; 在正常磨削条件下,钎焊CBN砂轮磨削后工件的表面粗糙度低于陶瓷CBN砂轮的,且表面粗糙度R_a均在0.800 μm以下,平均表面粗糙度R_a分别为0.508 μm和0.529 μm。钎焊CBN砂轮工作面磨粒发生材料黏附、磨耗磨损,磨削表面出现材料涂覆等现象;除磨耗磨损、黏附和砂轮堵塞外,由于磨粒破碎和脱落,陶瓷CBN砂轮易在其磨削表面形成深沟槽,降低磨削表面质量。综合分析发现,钎焊CBN砂轮磨削FGH96的性能要优于陶瓷CBN砂轮的。      

成型助剂添加方式对陶瓷CBN内圆磨砂轮性能的影响

以自制的低温高分子成型助剂为基础,研究未添加、颗粒添加、熔融添加3种不同方式对陶瓷CBN试条抗折强度、砂轮成型料均匀性、砂轮组织均匀性及其显微结构和磨削性能的影响。结果表明:熔融添加高分子成型助剂时,冷却后其能够在CBN砂轮成型料表面形成均匀包裹,成型料的松散性和均匀性均有明显改善;当以颗粒和熔融方式添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN试条抗折强度极差值比未添加助剂试条的分别降低了34.02%和73.77%,陶瓷CBN内圆磨砂轮密度极差率较未添加的砂轮降低了56.83%和79.14%,且砂轮组织结构更均匀;当熔融添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN内圆磨砂轮磨削叶片泵定子时未出现喇叭口,寿命是未添加高分子成型助剂砂轮的2倍。      

基于车磨试验台的超高速陶瓷CBN砂轮研究

本文论述了一个用于超高速磨削试验的陶瓷CBN砂轮的研制过程.通过ANSYS分析我们发现,对于砂轮基盘的材料,钛合金是本次试验最佳的选择;锥形是砂轮形状最佳的选择.基于分析结果和试验台的限制得出了砂轮基盘的精确截型.而且,根据试验数据,我们选择了30%的高韧性CBN500和70%的中等韧性CBN Ⅰ混合磨料及一种低温高强陶瓷结合剂.通过810℃烧结温度得到了理想的砂轮贴片.并经良好的粘结技术制出了用于200m/秒超高速磨削试验的CBN砂轮.最后,该砂轮的良好磨削性能得到了验证.     

不同CBN砂轮高速加工PTMCs的磨削性能对比

为分析CBN砂轮高速磨削颗粒增强钛基复合材料(particulate reinforced titanium matrix composites，PTMCs)的磨削性能，采用3种CBN砂轮开展PTMCs的高速磨削试验，对比研究其磨削力、温度、表面粗糙度及表面形貌。结果表明:相对陶瓷砂轮，钎焊砂轮的法向磨削力减小16.2%～40.4%、切向力减小25.2%～44.4%，磨削温度降低了26.0%～74.3%；相对电镀砂轮，钎焊砂轮的法向磨削力减小7.1%～31.1%、切向力减小23.3%～31.1%，磨削温度降低了14.5%～58.9%；钎焊砂轮在加工中表现出了最低的磨削力和温度，获得了最低的表面粗糙度和最好的表面质量，表面粗糙度可以达到0.60～0.77 μm。因此，在高速磨削PTMCs时，钎焊砂轮更具优势。      

热管砂轮磨削高温合金GH4169实验研究

针对高温合金材料在磨削加工过程中存在的磨削烧伤问题,根据热管技术可进一步强化磨削弧区换热的特点,设计了一种新型磨具——热管砂轮,并成功制备出能够用于实际加工的单层电镀CBN热管砂轮。随后,通过磨削对比实验,验证了热管砂轮在高效深磨高温合金GH4169时,对磨削温度的控制效果。实验结果表明:在相同实验条件下,当使用无热管的普通砂轮时,在磨削弧区会产生高温,而使用热管砂轮时可以有效将磨削温度维持在100℃以下,避免工件烧伤。     

单层CBN砂轮感应钎焊温度的优选方法研究

现有研究中CBN砂轮的钎焊温度优选方法通常是从离散的温度序列中选择出某一温度为最佳温度,存在最佳温度不精确等缺陷。提出一种以钎焊温度为自变量、砂轮锋利度和砂轮寿命2个磨削性能指标为目标的数学评价模型,采用高频感应钎焊工艺制备多组CBN砂轮并用其开展TC4钛合金磨削试验,对试验数据进行三次样条插值,获得单层CBN砂轮钎焊温度评价函数,优选出单层CBN砂轮感应钎焊最佳温度为936.5 ℃。在恒定磨削用量条件下的磨削性能评价函数试验值相对其理论预测值偏高约3.4%,表明了该评价模型与钎焊温度优选方法的可靠性。      

低温冷却磨削机理的研究

磨削是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法，但在加工过程中，由于磨削区温度过高，经常导致工件表面热损伤、微裂纹和产生残余拉应力，严重影响工件表面质量和完整性的提高。本文通过采用低温CO2和液态氮为磨削冷却介质，有效地控制磨削区温度。实验结果表明，与干磨削和油冷却磨削相比，液态氮低温冷却磨削力、比磨削能、磨削区温度明显降低，工件表面质量和完整性显著提高，同时明显提高了砂轮的使用寿命和减少了冷却液对环境地污染。     

化学成分对立方氮化硼合成的影响

本文就结晶介质的化学成分和合成参数,对立方氮化硼晶体生长特性的影响进行了阐述,研究表明结晶介质成分和合成参数一样,对立方氮化硼结晶的完整性,杂质成分对晶体特性的影响起着重要的作用,指出,往BN-Mg体系中,引入P可培育出不含游离硼的晶体,而往Li3N-NB体系中引入LiH和NH4Cl时,所得到的立方氮化硼具有高的强度和热稳定性。同时还探讨了立方氮化硼在不同体系中的合成及其结晶过程的一般动力学规律,形核速度和生长速度动力学关系的最普遍的特征表明,立方氮化硼的自发成核速度及其生产速度与结晶介质的过饱和和粘度有关。     

稀土在以Fe代Co金刚石工具材料中的应用

本文将以Fe代Co的金刚石工具（胎体）材料作为重点研究对象,借鉴了稀土在硬质合金中应用的工艺经验,主要以掺杂法添加稀土La或Ce,对添加方式,添加形态及添加量进行了改进和优化,同时还在工艺过程中用TiH2进行了还原处理,确定了较佳的TiH2还原处理工艺路线,测试了金刚石工具（胎体）材料的实际使用性能,证实了在金刚石工具（胎体）材料中以Fe代Co,并通过添加稀土元素来提高Fe基金刚石工具材料的实际使用性能是完全可行的。     

磨削中摩擦的一些研究

讨论了冷却液和喷嘴对摩擦的影响，给出了颗磨粒磨削摩擦系数的数学模型，研究了不同速度单颗磨粒磨削的摩擦系数。试验结果表明，存在一个临界磨削速度。小于临界磨削速度时，摩擦系数随速度的增加而减小，磨削速度超过临界速度后，摩擦系数随速度的增加而略有增大，我们称之为摩擦系数的速度效应。     

二次暂停分段加压金刚石合成工艺探讨

分析了一次暂停分段加压工艺合成金刚石存在的不足，提出了二次暂停分段加压的金刚石合成工艺。该工艺的特点是第二次压力暂停点靠近石墨－金刚石相平衡线但已进入金刚石相，暂停时间为１５～３０ｓ，保压压力略高于第二次暂停压力，使金铡石在优晶区成核、在富晶区生长。实验证明，该工艺可以获得优质高产的金刚石。     

分层式金刚石锯片刀头的结构优化设计

分析电阻热压烧结分层式金刚石锯片刀头的工作机理和烧结过程 ,指出原有分层结构的设计存在不足之处 ,提出采用弱包镶层代替原纯胎体工作层 ,孕镶层中的金刚石颗粒采用化学镀膜处理从而使其避免在烧结和焊接过程中对金刚石的热损伤 ,大大提高了锯片的工作效率和使用寿命     

国内外先进陶瓷材料加工技术的进展

随着先进陶瓷材料的开发和应用,陶瓷材料的加工技术受到人们的普遍观注,本文查阅了近二十年来有关的文献资料,对国内外陶瓷材料加工技术的研究成果进行了系统地综述,并着重从材料的去除机理,优质高效加工新工艺及加工工艺装备三方面介绍了陶瓷材料的切削加工,磨削加工,研磨,抛光和孔加工技术的进展。     

外圆磨削加工的仿真、优化及控制

磨削技术已广泛应用于最后加工有光滑表面和高精度要求的零件,在过去的30年里,经过广泛的研究,对磨削加工的许多方面有了一个较为清楚的了解。本论文的目的在于说明怎样利用我们对磨削过程的理解来预报磨削特性和获得最佳加工条件。一个集成了描述磨削过程中不同方面的分析模块的软件包已被开发出来。这软件包括三个主要模块：仿真,校准和优化,仿真模块作为一个虚拟磨床来预测磨削过程和零件质量,校准模块通过实测参数如功率,表面粗糙度和椭圆度等对模型的系数进行修正,从而对实际磨削特性进行学习,优化模块是以最小化周期时间或以基于服从工件质量约束校正模型后的周期时间为目标来确定磨削和修整参数。本软件已被集成进了PC开放体系控制器（OAC）,作为智能磨削系统（IGS）的基础。     

工程陶瓷材料的超精加工试验研究

本文分析了陶瓷材料超精加工机理，试验研究了用超精加工工艺参数如磨头压力、振幅、振动频率、工件转速、加工时间等对工件表面粗糙度的影响，得到了一组较优的超精加工工艺参数值，试验结果表明超精加工艺应用于工程陶瓷材料精加工是完全可行的。     

涂附磨具专用环氧改性醇酸树脂的研究

采用环氧树脂改性醇酸树脂,用于涂附磨具有的纸基耐水处理剂和耐水砂纸的粘结剂。通过配方优选制得合成工艺和树脂性能综合优良的改性树脂,实验表明树脂具有优良的耐水性、耐溶剂性和粘结性。     

对国内金刚石复合片（PDC）耐磨性测试方法的探讨

针对目前国内PDC耐磨性测试方法中存在的称量误差太大的问题,笔者提出了采用工具显微镜测量PDC磨耗面长度,进而计算出磨损体积的方法,并推导出了相应的数学公式。实践证明这一改进可提高测试结果的准确性,且大大简化了测试过程。