单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L钢的试验研究

采用单层钎焊CBN砂轮开展了切入式磨削CSS-42L钢的试验,测试了磨削过程中的磨削力和磨削温度,研究了磨削用量(切深和工件进给速度)对磨削力、工件表面温度和磨削比能的影响规律,并和白刚玉砂轮进行了对比。研究结果表明:磨削深度对磨削力和磨削温度的影响最为明显,而工件速度的影响不明显;相同情况下,采用单层钎焊CBN砂轮磨削CSS-42L时的磨削力、温度、比能都低于白刚玉砂轮,亦即在切入式磨削CSS-42L钢时,单层钎焊CBN砂轮的磨削加工性能优于白刚玉砂轮。     

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。     

精密磨削Invar36合金时的磨料选择

本文对白刚玉、铬刚玉和绿色碳化硅三种磨料砂轮磨削Invar36合金时的磨削力、磨削温度、表面粗糙度和磨削比进行了对比分析。结果表明：白刚玉砂轮对Invar36合金的磨削比最高,磨削表面粗糙度较好,但是磨削温度和磨削力也比较高,适用于Invar36合金的粗磨;铬刚玉砂轮磨削时的磨削力最小,磨削温度最低,但是磨削比也比较低,因此适用于易变形零件的精密磨削。     

GCr15钢的ELID磨削性能实验研究

为了探讨GCr15钢的ELID（Electrolytic In-process Dressing）磨削性能，在基于大量实验的基础上，对GCr15钢采用ELID磨削时磨削力的变化规律进行了详细分析，并将磨削力、磨削表面粗糙度与普通磨削进行了比较。结果表明，采用铸铁结合剂CBN砂轮进行ELID磨削时磨削力几乎不随时间的变化而变化，而采用白刚玉砂轮进行磨削时的磨削力随时间的变化不断增大，在线电解修整使CBN砂轮在磨削过程中始终保持良好的磨削性能，有利于节省砂轮修整时间，提高加工效率。在ELID磨削中，采用微细砂轮进行磨削可以获得很低的表面粗糙度，实现对GCr15钢的超精密镜面磨削。     

外圆磨削力测试方法及高速磨削特性研究

在砂轮线速度为30～120m/s的磨削条件下,基于陶瓷CBN砂轮,对40Cr进行了高速外圆磨削工艺实验。通过采集磨削力的实验数据,考察了砂轮线速度、工件转速、切深对磨削力的作用机制,以及比磨削能随比磨除率的变化规律,揭示了提高砂轮线速度、工件线速度可以有效地提高材料的去除能力或改善磨削工件的表面质量等高速磨削特性。     

刚玉砂轮缓进深切磨削K444镍基高温合金研究

为评价K444高温合金的磨削加工性能,采用棕刚玉砂轮和白刚玉砂轮进行磨削试验,对比分析其磨削力、磨削比能、磨削工件的表面形貌和表面粗糙度以及砂轮磨损。结果表明:相比于白刚玉砂轮,棕刚玉砂轮的磨削力更小,磨削后工件表面粗糙度低,其表面粗糙度R_a在0.206～0.455 μm,更易获得光滑的磨削表面。对表面粗糙度的敏感度分析发现:2种刚玉砂轮对切深a_p最敏感,其次是工件进给速度v_w,对砂轮线速度v_s敏感度最小;棕刚玉砂轮磨削K444高温合金的砂轮磨损程度更低,当材料去除率R_MRR处于0.3～1.0 mm3/(mm·s)时,2种砂轮的磨损比在1.36～1.40。      

磨削硬化工艺对5CrNiMo钢组织和性能的影响

采用磨床对5CrNiMo钢进行磨削硬化处理,研究普通刚玉砂轮和碳化硅砂轮、不同进给量、不同磨床及干磨、湿磨对5CrNiMo钢磨削表面硬化层的影响规律。结果得出,在"工具磨床、白刚玉、干磨"磨削条件下采用0.02 mm的进给量,磨削硬化效果最好,磨削硬化层的硬度最大可达到3000 HV。     

电镀金刚石砂轮磨削火成岩质水晶的磨削力研究

采取顺磨和逆磨两种磨削方式,采用电镀金刚石砂轮对火成岩质水晶进行了平面磨削实验。通过测量磨削过程中的水平磨削力和垂直磨削力,得出了磨削深度、进给速度对磨削力的影响规律。结果表明,随着磨削深度的增大磨削力增大,随着进给速度的增大磨削力也增大。同时分析并讨论了火成岩质水晶的磨削力比,磨削力比Ft/Fn为0.33～0.36。     

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削力的研究

本文通过一系列的试验，研究了陶瓷结合剂CBN砂轮外圆切入磨削45淬火钢的磨削力的变化规律，建立了相应磨削力的经验公式，并与普通砂轮磨削作对比，试验结果表明，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削力比普通砂轮的小，采用陶瓷结合剂CBN砂轮磨削可以达到更高的磨削效率。     

cBN砂轮高速磨削镍基高温合金磨削力与比磨削能研究

磨削力和比磨削能是磨削过程的两个重要参数,也是制定合理的磨削工艺需要参考的两个重要因素.采用陶瓷结合剂cBN砂轮、电镀cBN砂轮以及单层钎焊cBN砂轮[1]进行了高速磨削GH4169高温合金试验,研究了磨削力、比磨削能与单颗磨粒最大未变形切屑厚度的关系,并在此基础上建立了相应的理论公式.研究结果表明,单层钎焊cBN砂轮...     

金刚石砂轮磨削钛合金时的磨削力研究

为解决金刚石砂轮磨削钛合金时材料弹性模量低、弹性形变大等问题,从理论上对砂轮的受力状态进行分析。基于切屑分离准则和材料摩擦属性,构建钛合金磨削时的受力模型,并对单颗磨粒的受力状态进行有限元仿真。设计钛合金磨削加工试验,研究工艺参数变化对砂轮磨削力的影响规律。结果表明:砂轮磨削速度增加,磨削力逐渐降低;当进给速度和磨削深度增加时,磨削力增加。当磨削工艺参数改变时,砂轮的切向和法向磨削力的变化趋势大致相同,切向和法向磨削力的比值为0.29～0.37。且磨削力的理论值和试验值的变化趋势基本一致,二者相对误差的平均值在5%以内,验证了磨削力理论模型的正确性。      

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。     

Cooling action of grinding fluid in shallow grinding

A new method is proposed for measuring the heat transfer coefficient in the vicinity of the wheel-workpiece contact zone. The accuracy of measurement is estimated by using a finite element method and the factor for correcting the measured results is derived. The experiments are performed in a number of conditions where grinding fluid is supplied and the following measures are consequently recommended for increasing the cooling efficiency: (1) set the velocity of coolant to more than the critical value to penetrate the air flow layer formed around the wheel periphery; (2) use a nozzle with a thin throat, about 1 mm in height, and attach a scraper plate above the nozzle outlet; (3) choose a wheel of large grain size and dress roughly, or form shallow grooves on the wheel periphery; and (4) set a higher wheel speed.     

钢轨打磨车砂轮技术标准

在介绍中国铁路总公司企业标准Q/CR 1-2014《钢轨打磨车砂轮订货技术条件》制定背景的基础上，叙述了标准的主要内容及制定原则，着重对标准中参数的来源及依据进行了说明，解析了标准中钢轨打磨砂轮磨削性能、回转性能、静平衡性能参数的选择，对标准的合理性进行了评价。      

Ultra-precision grinding

Ultra-precision grinding is primarily used to generate high quality and functional parts usually made from hard and difficult to machine materials. The objective of ultra-precision grinding is to generate parts with high surface finish, high form accuracy and surface integrity for the electronic and optical industries as well as for astronomical applications. This keynote paper introduces general aspects of ultra-precision grinding techniques and point out the essential features of ultra-precision grinding. In particular, the keynote paper reviews the state-of-the-art regarding applied grinding tools, ultra-precision machine tools and grinding processes. Finally, selected examples of advanced ultra-precision grinding processes are presented.     

钢轨打磨用新型复合砂轮及其磨削试验

利用钎焊技术和传统热压技术研发出一款钢轨打磨用新型复合砂轮,复合砂轮除含传统树脂砂轮的成分外还含金属结合剂金刚石插片,用其在钢轨打磨试验机上与传统树脂砂轮进行工件打磨对比试验,分析工件打磨后的打磨温度和表面粗糙度变化,并对钢轨打磨后的磨屑进行电镜、能谱分析。试验结果表明:与纯树脂砂轮相比,采用新型复合砂轮打磨工件,其打磨温度峰值下降10%左右,砂轮中插片数越多下降比例越大;工件表面粗糙度下降比例在9%以上,且随着砂轮中插片数量的增加而增大;同时,磨屑中球状磨屑比例更低,球状磨屑中O元素质量分数更小。      

Experimental study on grinding force and grinding temperature of Aermet 100 steel in surface grinding

This paper investigates grinding force and grinding temperature of ultra-high strength steel Aermet 100 in conventional surface grinding using a single alumina wheel, a white alumina wheel and a cubic boron nitride wheel. First, mathematical models of grinding force and grinding temperature for three wheels were established. Then, the role of chip formation force and friction force in grinding force was investigated and thermal distribution in contact zone between workpiece and wheel was analyzed based on the mathematical model. The experimental result indicated that the minimum grinding force and the maximum grinding force ratio under the same grinding parameters can be achieved when using a CBN wheel and a single alumina wheel, respectively. When the phenomenon of large grinding force and high grinding temperature appeared, the workpiece material would adhere locally to the single alumina wheel. Grinding temperature was in a high state under the effect of two main aspects: poor thermal properties of grinding wheel and low coolant efficiency. The predicted value of grinding force and grinding temperature were compared with those experimentally obtained and the results show a reasonable agreement.     

钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮研究

为解决传统树脂砂轮打磨钢轨时存在的打磨效率低、易烧伤钢轨和粉尘污染大等问题,分析利用钎焊金刚石技术的优势制备新型钢轨打磨用砂轮的可行性。结合磨粒有序排布工艺,制备具有开槽结构的新型钎焊金刚石砂轮,并对U71Mn钢轨钢进行打磨对比试验。结果表明:相较于树脂锆刚玉砂轮,新型钎焊金刚石砂轮能提高50%左右的打磨效率,并有效降低磨削温度,避免钢轨烧伤。在钢轨打磨过程中,新型钎焊砂轮排屑效果显著,基本不发生磨屑黏附现象;但砂轮开槽导致磨削振动增大,加剧金刚石磨粒破碎,并增大钢轨表面粗糙度。新型砂轮磨屑多为带状,磨屑体积大且无熔融小球。      

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。