GC杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮实验研究

本文对GC杯形砂轮修整树脂结合剂碟形金刚石砂轮进行了实验研究，实践了一种新的端面修整方式。实验从磨削几何学的角度研究了杯形砂轮端面修整金刚石砂轮端面的影响，分析了端面磨削时接触弧长的特点；对不同主轴转速、砂轮参数、进给速度几方面做了对比试验，结果表明：GC杯形砂轮对超硬磨料砂轮有良好的修整作用，并以脱落的GC磨粒对结合剂桥的冲击与研磨为主要方式；修整效率决定于GC粒度、主轴转速，在粗粒度、中等转速下修整效率最高，进给速度对修整效率影响不大；在磨削过程中，应根据其他参数的变化调节GC砂轮与金刚石砂轮的中心偏移量H，偏移量小，修整效率高。     

金刚石微粉烧结棒和D、GC杯型砂轮修整碟型金刚石砂轮对比研究

通过对D，GC杯型砂轮和金刚石微粉烧结棒修整大直径树脂结合剂碟型金刚石砂轮的对比实验，以反映砂轮平面度的周向跳动变化率和径向跳动变化率作为修整效率的评价依据，以被修砂轮加工出硬质合金插齿刀的齿形误差作为修整质量的评价依据，从修整原理及修整模型上分析了影响修整效率和修整质量的主要因素，分析结果表明：被修砂轮金刚石颗粒微切削频率以及修整力方向对修整效率有很大的影响；修整质量与作用在被修砂轮上的修整运动有关，磨削，单用GC杯型砂轮法修整后的碟形金刚石砂轮适合于粗磨和半精磨；D，GC杯型砂轮组合修整法既具有高的修整效率也具有高的修整质量，是一种可广泛应用的修整方法。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅱ)——杯形砂轮修整器的修整性能

本文详细讨论了杯形砂轮修整器修整陶瓷结合剂金刚石砂轮时的性能。主要结果如下:(1)修整器以横向进给方式修整时,金刚石砂轮断面形状为一斜线。使用其它修整器时,只要以横向进给方式进行修整,所得断面形状亦为一斜线。(2)修整器以切入送进方式修整时,只要把修整器旋转轴线调整到垂直于工作台面,则金刚石砂轮断面形状为一水平直线。若把旋转轴线调整到同工作台面成非90°夹角,则断面形状为一圆弧线或者斜线。(3)以切入送进方式修整时,金刚石砂轮速度越低或工作台速度越高,修整比越高。杯形砂轮旋转速度对修整比没有明显影响。(4)金刚石砂轮速度过快容易使砂轮表面磨粒钝化。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮修整的研究(Ⅲ)——杯形砂轮修整器的修整机理

在前两篇文章中,笔者提出了一种以杯形砂轮为工具的金刚石砂轮修整方法。本文探讨了以该方法修整陶瓷结合剂金刚石砂轮的机理。主要结论如下:(1)杯形砂轮的修整作用主要取决于从GC砂轮上脱落下来的磨粒对金刚石磨粒和结合剂桥的冲击。(2)杯形砂轮越软,其上脱落下来的磨粒越大,修整效率越高,但金刚石砂轮表面越粗糙。(3)用烧结体多点金刚石笔修整时,从最外表面开始,金刚石砂轮表层磨粒依次被金刚石笔削去。(4)作为添加材料加入到陶瓷结合剂金刚石砂轮中的碳化硅磨粒,其顶端在磨削初期即被磨平。(5)磨削难磨材料时,最好使用无添加材料的陶瓷结合剂金刚石砂轮。     

CBN砂轮在内圆磨削中的应用

本文研制了以玻璃为主要成分的低温陶瓷结合剂ＣＢＮ砂轮，试制了金属结合剂金刚石修整杯及气动高速修整装置，分析了ＣＢＮ砂轮的磨削规律及失效特征，选择了合理磨削工艺参数。并详细试验对比用普通棕刚玉砂轮和ＣＢＮ砂轮磨削轴承内径所达到的质量、效益等项指标，有力地证明了用ＣＢＮ砂轮磨削的优越性以及广阔的应用前景。     

细粒度金刚石砂轮椭圆超声振动修整试验研究

针对硬脆材料精密加工中细粒度金属结合剂金刚石砂轮修整精度低、修整速度慢、成本高的难题,开发了基于局部共振设计方法的新型单驱动椭圆振动超声修整装置,设计了专用试验砂轮.修整试验结果表明:与普通机械修整方式比较,椭圆超声振动修整后的砂轮表面磨粒分布均匀、静态磨粒数增加;磨粒表面平滑完整,多个棱边有完整锋利的磨刃;同时,结合剂三角洲面积减小,磨粒突出高度增大,延性修整痕迹明显.随着修整切深增加,单位面积上砂轮突出磨粒数减少,砂轮的承载率下降,磨粒锋利性降低;随着修整导程增加,各截层的磨粒数逐步减少,但是承载率增加,磨粒变得锋利;砂轮转速增加,椭圆超声振动修整的效果减弱,砂轮磨粒锋利性降低,而超声功率增大有利于改善修整效果.选择合理参数,采用椭圆振动超声复合修整技术,可以实现细粒度金刚石砂轮的低成本快速修整.     

金刚石砂轮和CBN砂轮修整廓形误差的理论和实验研究

用ＧＣ杯形砂轮修整金刚石砂轮和ＣＢＮ砂轮，是一种有效的修整方法，但这种修整方法的修整成形机理和被修整砂轮的廓形精度分析亟待解决。本文提出了新的基于微分学的修整分析模型，导出了不同修整参数下的修整廓形数学表达式，从而阐明了修整误差产生的原因，提出了修整误差定量计算分析的方法，并指导实验取得了在１７ｍｍ宽的砂轮廓形线上直线性误差仅为１ｕｍ的修整结果。     

旋转金刚石修整工具修整超硬磨料砂轮的研究

本文对比研究了金刚石修整笔和旋转金刚石修整工具,在修整超硬磨料砂轮时修整力、工具磨损、修整效率等参数的变化规律,结果表明:超硬磨料砂轮的修整中,旋转金刚石修整工具修整力、修磨效率和磨损等几乎不随修整次数增加发生变化,其原因是修整工作是由整个圆周上金刚石分担,旋转型金刚石修整工具在修整过程中,具有挤压砂轮的作用,使被修整的金刚石砂轮表面具有较好锋利度.结果表明:在优化的修整工艺条件下,旋转金刚石工具可以实现对超硬磨料砂轮的精密修整.     

树脂结合剂CBN砂轮的低压接触放电修整

将接触放电修整应用于CBN#170导电性树脂结合剂砂轮，通过实验探讨了空载电压和电源脉冲对放电特性和砂轮工作面生成机理的影响。结果表明，在电极周围配置陶瓷结合剂GC杯形砂轮可防止电极和结合剂的短路，获得良好的放电状态；采用火花放电区即20V以下的空载电压可防止镍层的熔化，抑制磨料的异常脱落；砂轮工作面上残存的磨粒数由于空载电压脉冲有所减少，但修正效率得到提高。另外确认，与采用陶瓷结合剂GC杯形砂轮机械修整相比，ECD修整在维持高修正能力的同时，具有使众多磨粒凸出的能力；从SKD11材料的磨削性能来看，砂轮径向损耗量小，加工面粗糙度良好。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅰ)——各种修整方法的修整效果比较

金刚石砂轮欲获得满意的磨削效果必须进行适当的修整。目前一些常用的金刚石砂轮修整方法中,单点式金刚石修整笔和聚晶金刚石修整笔有较高的修整效率,但所修金刚石砂轮的磨削性能难以令人满意,SEM观察表明,此时砂轮表面的磨粒顶端大都被修平。制动式修整器所修金刚石砂轮的磨削性能好,但砂轮的不圆度仍有2～3μm,为了改进修整效果,本文提出了一种使用GC杯形砂轮的修整方法和装置。实验证明,此方法在修整效果和效率方面效果良好。     

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮的试验研究

单层钎焊金刚石砂轮在制作完成之初由于砂轮基体加工存在误差以及磨粒粒径大小不一等原因造成磨粒等高性不一致,这使其难以在硬脆材料的精密磨削中得到广泛的应用。采用自制的钎焊碟轮对80/100#单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整试验前后跟踪了砂轮磨粒等高性的变化,进行了SiC陶瓷的磨削试验,并观测了工件表面质量的变化情况。试验结果表明:采用此方法能够实现单层钎焊金刚石砂轮的高效精密修整。修整试验结束后砂轮磨粒等高性较好,磨削SiC陶瓷的表面质量得到明显改善,表面粗糙度Ra值达到了0.1μm以下。     

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。     

金刚石砂轮精密修整工艺研究

金刚石砂轮机械磨削是砂轮整形的传统方式。砂轮旋转速度以及工具砂轮的进给量是金刚石砂轮机械精密整形的主要工艺参数。通过在超硬材料砂轮整形机床上的大量实验和砂轮磨削力的分析,得到了金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮精密整形的比较理想的工艺参数;确定了工具砂轮的线速度应在11 m/s左右,工具砂轮轴转速在1 050～1 800 r/min;金刚石砂轮轴转速设定在400～1 000r/min,金刚石砂轮的线速度为2.6～10.5 m/s。同时,分析比较了机械修锐和喷砂修锐的效果。     

An experimental investigation of dry-electrical discharge assisted truing and dressing of metal bonded diamond wheel

Metal-bonded diamond wheels have superior qualities such as high bond strength, long wheel life, wear-resistant ability and high grinding efficiency. But it is very difficult to true and dress diamond wheel because of its highest hardness. Traditional mechanical truing does not guarantee truing accuracy of diamond wheel because of single diamond dresser wears out very quickly. To reduce wear of diamond dresser and hence guarantee a desired wheel surface, a novel truing and dressing method, namely, dry electrical discharge (dry-ECD) assisted truing and dressing, is proposed and tested to achieve good dressing quality and efficiency. Because the diamond wheel is mounted on the MK9025 optical profile grinder, dielectric liquid is forbidden. The new dry-ECD dressing/truing method basically eliminates the use of dielectric liquid. Therefore, it is free from the serious problem of electrolytic corrosion caused by electrolytic current flowing through water encountered in conventional ECD. The FE analysis of temperature distribution in dry-ECD assisted truing and dressing diamond wheel using ANSYS is performed in this study. Temperature field simulation helps to select optimized parameters under certain conditions. Energy dispersive X-ray (EDAX) analysis was used to measure the composition of diamond wheel before and after dry-ECD assisted truing and dressing. Further, hard alloy grinding experimental results proves that a little variation in material composition of diamond wheel after dry-ECD assisted truing and dressing does not influence grinding result. A series of experiments of dry-ECD assisted truing and dressing of metal bonded diamond wheel are conducted to investigate truing efficiency, truing accuracy, dresser wear, dressed wheel profiles and three-dimensional truing/dressing forces in comparison with those of the conventional single diamond methods. Experimental results show that the new dry-ECD assisted truing and dressing technique offers a number of advantages over the conventional single-tip diamond dressing and truing method. Furthermore, mechanism of the dry-ECD assisted truing and dressing is investigated through the careful analysis of the properties of chips.     

金属基金刚石圆弧砂轮电火花修整的廓形仿真与实验研究

根据金属基金刚石圆弧砂轮修整的需要,研制了杯型修整电极式电火花修整装置,并介绍了装置的结构特点。分析了修整电极与砂轮尺寸对砂轮修整圆弧廓形的影响,根据修整电极与砂轮的尺寸推导出圆弧廓形的表达式,并利用Matlab进行了仿真计算。结果表明:修整宽度为10mm的砂轮时,圆弧半径理论误差在0.02mm以内。通过研制的杯型修整电极式电火花修整装置进行了电火花修整实验,修整后的砂轮实际廓形与仿真廓形误差小于3μm。     

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.     

精密内圆磨床陶瓷cBN砂轮修整机理及工艺研究

本文针对精密内圆磨床的特点,采用金刚石滚轮对陶瓷cBN砂轮进行了修整工艺的实验研究。通过对修整后的砂轮形貌、磨削工件表面质量进行检测,研究了不同修整深度和轴向速度对修整质量的影响,并进一步分析了影响机理。结果表明:该修整方法修整精度好,修整效率高;当修整速比为0.8,修整进给深度为0.002～0.003mm,轴向速度为0.3m/min时能够较好的满足工件内圆精密磨削cBN砂轮的修整要求。