微铣刀在位放电制备及微铣削实验

在微细铣削加工中,微铣刀的径向跳动会降低工件的加工精度与表面质量,还会减少刀具使用寿命.为了减少刀具径跳,基于在位制备的思想,介绍了线电极电火花磨削(WEDG)加工微铣刀的原理,搭建了实验平台,设计了在位制备微铣刀的工艺过程和加工参数,提出了放电感知在位检测刀具尺寸的方法,利用WEDG技术制造出刀头直径为76.59 μ...     

CVD金刚石微铣刀的复合加工工艺研究

CVD金刚石具有高的硬度和耐磨性,是制备微铣刀的理想材料。传统的磨削加工制备CVD金刚石微铣刀存在加工效率低的问题。本文提出了一种以激光诱导金刚石石墨化与精密磨削相结合的复合加工工艺来制备CVD金刚石微铣刀的新方法。研究了激光参数对金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度的影响,进一步分析了分界线轮廓最大高度对切削刃质量的影响。结果表明,随着单脉冲能量的增加,金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度都增大;随着扫描速度的增加,二者都减小,并且减小分界线轮廓最大高度能够提高磨削后切削刃的质量。为了提高制备效率,提出了一种由粗加工和精加工结合的解决方案。通过使用优化后的加工参数,制备出切削刃钝圆半径2.3μm,刀尖圆弧半径3μm的CVD金刚石微铣刀。     

类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命

类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命近年来类金刚石薄膜涂层刀具在国外的使用日益广泛。这种薄膜涂层是用石墨在真空中以阴极喷涂法制成的,其硬度接近天然金刚石与钢的摩擦系数至少比工具钢低一个数量级涂覆温度一般不超过１８０Ｃ,可防止涂覆时刀具退火。为了研究这种涂...     

基于金刚石涂层的石墨铣刀磨损特性研究

为深入分析金刚石涂层铣刀加工石墨的磨损机理以及对表面粗糙度的影响,采用单因素实验对石墨进行铣削加工,通过超景深显微镜对刀具的端齿进行测量,同时采用三维测量仪对刀具的周刃进行轮廓检测,并采用手持式粗糙度检测仪对加工表面进行粗糙度检测。结果表明：石墨铣削加工中,刀具的磨损形式以磨粒磨损为主,随着切削距离的增加,刀具端齿磨损不断加剧,出现从涂层脱落到刃口崩缺的变化,而周刃刃口轮廓出现较大的磨损;工件表面粗糙度在垂直进给方向上随着刀具磨损和切削距离的增加而增大。     

金刚石涂层铣刀铣削高硅铝合金CE11的刀具磨损分析

在国内外对高硅铝合金切削摩擦磨损特性的研究基础上,以正交试验法为基础,利用有限元仿真软件DEFORM-3D对金刚石涂层铣刀铣削高硅铝合金CE11过程进行虚拟仿真分析,并研究铣削用量的改变对刀具磨损的影响规律。基于仿真试验结果,对金刚石涂层刀具铣削高硅铝合金的铣刀磨损量试验数据进行极差分析,优选出最小磨损量的最佳切削用量方案,并通过试验验证了仿真结果的正确性。     

微制造系统中的微细电火花加工技术

文章系统地研究和综述了微细电火花加工技术的研究现状和发展趋势，论述了微细电火花加工技术在微三维结构制作及微制造系统中的应用。     

加工复合强化地板的金刚石组合铣刀

近年来,随着森林资源逐年减少,人们的环境保护意识逐渐增强,人们采用其他类型的材料来代替木材。在装饰材料方面,出现了新型的三氧化二铝复合强化地板,图1是三氧化二铝复合强化地板的截面形状示意图。图1复合强化地板的表面有一层硬度高,耐磨性好的三氧化二铝强化层,其厚?..     

金刚石圆柱铣刀铣削花岗岩的铣削力研究

铣削力是评价机床功率、金刚石刀具切削性能和使用寿命的关键因素。金刚石圆柱铣刀铣削花岗岩时,选用不同的进给速度f、切削深度a_p和主轴转速n等加工参数,所产生的切削力也各不相同。铣削力测量装置是由数控立式铣床、金刚石圆柱铣刀、压电测力仪、电荷放大器、A/D转换板、计算机等一系列仪器组成。通过依次改变加工参数,从而获得铣削力试验数据,进而设计正交试验,采用极差分析法分析三因素对铣削力影响的主次关系,为优化加工工艺参数、提高刀具使用寿命和充分发挥刀具的切削性能提供良好的理论依据。     

以SiC过渡层为预处理工艺的金刚石涂层硬质合金微径铣刀研究

研究了采用强电流直流伸展电弧等离子体CVD技术,以SiC过渡层为预处理工艺,直径为0.8mm的微径铣刀上纳米金刚石涂层的制备。通过铣削6063DL31铝合金并与未涂层的微径铣刀进行对比,验证SiC过渡层+金刚石涂层微径铣刀的切削性能。结果表明,SiC过渡层可以有效降低Co对金刚石涂层沉积的不利影响,改善金刚石涂层的附着力,同时,铝合金铣削试验表明,金刚石涂层微径铣刀可以有效降低切屑的黏结和毛刺的形成,并且显著降低加工工件的表面粗糙度;因此,薄SiC过渡层可以作为预处理工艺应用于微径铣刀上金刚石涂层的制备。     

超精铣削转鼓六面体反射镜面的金刚石铣刀头

简要介绍超精铣削转鼓六面体反射镜面的金刚石铣刀头的结构、几何参数和主要工艺。通过详细计算和比较阐明了具有凸圆弧前刀面的金刚石铣刀头能铣削粗糙度Ra值达到几个纳米,反射镜面的波纹度P-V值达亚微米级的理论依据。     

一种新型卧式微电火花机床的设计与实验研究

针对微电极制作的效率问题,提出了一种快速在线微电极加工成形的方法,设计了一种新型卧式微电火花机床。该机床由金刚石砂轮超精密在线电极磨削、线电极电火花在线电极磨削共同完成微米级电极的高效精密制作,该机床组成部分还包括基于CCD的在线光学尺寸检测与测量系统、精密运动与进给系统、纳秒级独立式脉冲放电电源与放电状态检测反馈系统组成。在该机床上进行了微电极制作、微小孔加工以及微电火花铣削等实验,加工出直径为15μm微细轴和直径为50μm微小孔。     

单晶金刚石刀具的研磨工艺

介绍了单晶金刚石刀具的研磨方法,重点分析了影响研磨质量的各种因素,并提出了相应的工艺措施。     

Characteristics of the surfaces obtained in electro-discharge machining

According to the established thermal theories on electro-discharge machining (edm), the size of the craters produced in edm is proportional to the discharge energy, which is equal to the product of mean pulse current and pulse duration for a constant gap voltage. As a practical edm surface is a random superposition of such craters, the behaviour of the surfaces largely depends on the two important parameters, pulse current and pulse duration. With the help of multiple linear regression analysis, the effect of pulse duration and pulse current on the surface topography parameters R_q and β* has been studied. sem photomicrographs have been taken in support of the qualitative evidence     

新型复合走丝线切割机床的恒张力机构研究

介绍了新型电火花线切割走丝方式,即电极丝做往复低速直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合走丝方式的实现方法。通过分析高速走丝电火花线切割机床的张力控制机构存在的缺点,提出两种新型复合走丝电火花线切割机床的张力控制机构,即分别采用惯性力与电磁力实现对电极丝张力控制的装置。阐述了两种张力装置的结构和工作原理,该装置能够克服人工操作张紧轮或重锤式张力机构的缺点,实现张力的自动调节。     

蓝宝石不同晶面轴向超声振动辅助磨削特性研究

选取蓝宝石的A面、C面、M面及R面开展轴向超声振动辅助磨削试验,并从磨削力、比磨削能、表面粗糙度及表面形貌等角度对比蓝宝石四个晶面超声振动辅助磨削效果的差异。施加超声振动辅助磨削时,蓝宝石四个晶面的磨削力、比磨削能及表面粗糙度相对未施加超声振动时均有所减小,且工件表面损伤裂纹较小,表面质量更好;蓝宝石不同晶面在施加超声振动时的磨削力、比磨削能和表面粗糙度的减小比例不同,C面的减小比例最小,M面和A面的减小比例较大,R面的减小比例最大;超声振动辅助磨削蓝宝石四个晶面时,R面的改善效果最好,其次是M面和A面,C面的改善效果较差,这反映工件材料的脆性越大,超声辅助磨削对加工质量的改善效果越明显。     

聚晶金刚石刀具的刃磨工艺

介绍了聚晶金刚石 (PCD)刀具的两种常用刃磨方法———放电刃磨和金刚石砂轮机械刃磨的刃磨机理、刃磨设备及研究成果 ,并针对两种刃磨方法的不足提出了今后的研究方向。     

Optimization of WEDM process of pure titanium with multiple performance characteristics using Taguchi’s DOE approach and utility concept

This paper describes the development of multi response optimization technique using utility method to predict and select the optimal setting of machining parameters in wire electro-discharge machining (WEDM) process. The experimental studies in WEDM process were conducted under varying experimental conditions of process parameters, such as pulse on time(T_on), pulse off time(T_off), peak current (IP), wire feed (WF), wire tension (WT) and servo voltage (SV) using pure titanium as work material. Experiments were planned using Taguchi’s L27 orthogonal array. Multi response optimization was performed for both cutting speed (CS) and surface roughness (SR) using utility concept to find out the optimal process parameter setting. The level of significance of the machining parameters for their effect on the CS and SR was determined by using analysis of variance (ANOVA). Finally, confirmation experiment was performed to validate the effectiveness of the proposed optimal condition.     

Recognition of diamond grains on surface of fine diamond grinding wheel

The accurate evaluation of grinding wheel surface topography, which is necessary for the investigation of the grinding principle, optimism, modeling, and simulation of a grinding process, significantly depends on the accurate recognition of abrasive grains from the measured wheel surface. A detailed analysis of the grain size distribution characteristics and grain profile wavelength of the fine diamond grinding wheel used for ultra-precision grinding is presented. The requirements of the spatial sampling interval and sampling area for instruments to measure the surface topography of a diamond grinding wheel are discussed. To recognize diamond grains, digital filtering is used to eliminate the high frequency disturbance from the measured 3D digital surface of the grinding wheel, the geometric features of diamond grains are then extracted from the filtered 3D digital surface, and a method based on the grain profile frequency characteristics, diamond grain curvature, and distance between two adjacent diamond grains is proposed. A 3D surface profiler based on scanning white light interferometry is used to measure the 3D surface topography of a #3000 mesh resin bonded diamond grinding wheel, and the diamond grains are then recognized from the 3D digital surface. The experimental result shows that the proposed method is reasonable and effective. __________ Translated from Journal of Dalian University of Technology, 2007, 47(3): 358–362 [译自: 大连理工大学学报]     

自由曲面注塑凸模芯的数控精密磨削方法

针对自由曲面注塑模芯的精密加工困难的问题，提出在数控磨床上采用圆弧形金刚石砂轮进行等包络迹高度的数控成形磨削新方法。首先，建立等包络迹高度的行走路径计算方法，然后，分析等包络迹高度与曲面光滑平整成形的关系，最后，对分布在成形磨削表面的面形误差和表面粗糙度进行检测和评价。试验结果表明，减小等包络迹高度可以实现自由曲面的连续光顺性加工。在自由曲面上的非接触激光扫描检测结果显示，面形误差小于200μm。此外，在加工高速钢模芯时，表面粗糙度Rα可以达到50nm以下。