4轴球体研磨机研磨圆度趋小化机理分析

从建立４ 轴球体研磨机弹簧加压球体研磨的力学模型入手,运用高点切削作用机制和误差趋小化效应,解释了球体圆度误差趋小化机理并得到了试验验证。由４ 研具对球面研磨的包络原理,提出了未研磨包络区是产生残存圆度误差（圆度误差趋小值）的主要因素,并用试验结果证明了研磨压力、研磨速度、磨料粒度是决定球体研磨圆度趋小化进程的主要工艺参数。     

精密球体研磨加工的在线检测与优化控制

振动信号是反映球体研磨状态的重要途径,利用基于虚拟仪器的研磨振动检测与分析系统,对精密球研磨加工过程中的振动信号进行了检测和分析。分析结果表明,精密球体研磨加工的振动信号能有效地监控整个研磨过程,实时地反映球体研磨的状态和精度,从而为进一步提出精密球体研磨加工的优化控制方案创造条件。     

磁性磨料研磨加工的实践与研究

本文介绍了磁性磨料研磨的加工原理，不仅对磁极的形状加以分析，还对工件在磁场中的受力情况进行理论分析。对淬硬了的工件外圆进行磁性磨料研磨的加工试验，得出了有轴向振动，无轴向振动，不同的轴向振动频率，以及不同研磨时间对加工表面粗糙度和研磨量的影响；从而得出了优化的磁性磨料研磨的加工参数。对实施实际的磁性磨料研磨的加工有一定的指导和借鉴作用。     

对小型静电陀螺仪球形转子的研磨技术

四轴球体研磨机应用了创成性加工机理和误差均匀化效应,本文分析了该研磨机研磨球体圆度误差的趋小化机理,研究论证了精密球体研磨的工艺方案、工艺参数、研磨效果及工艺可靠性等问题。最后,对小型静电陀螺仪球形转子进行了研磨试验,以验证该研磨机的加工性能和加工效果。     

小孔内圆表面磁性磨料研磨加工的实践与研究

介绍了小孔内圆表面磁性磨料研磨的加工原理以及加工试验，得出了磁感应强度、加工间隙和研磨时间对被加工内孔表面粗糙度和金属去除量的影响，从而优化出小直径内孔表面磁性磨料研磨的各项加工参数，有一定的指导和借鉴作用。     

SrTiO3陶瓷基片集群磁流变研磨加工表面特性研究

采用集群磁流变效应研磨加工工艺进行SrTiO3陶瓷基片研磨加工,分析了研磨盘材料、磨粒种类、研磨压力和磨粒团聚等因素对SrTiO3陶瓷基片表面粗糙度和表面完整性的影响。 结果表明:磁流变效应研磨工作液中的SiC、Al2O3和CeO2等磨料的大尺寸磨粒在SrTiO3陶瓷基片研磨加工表面产生的局部大尺寸划痕破坏了加工表面的完整性;采用铸铁研磨盘和SiO2磨料的磁流变研磨工作液研磨加工后,原始表面粗糙度Ra从约1.7854μm下降到0.6282μm,并且表面完整,SrTiO3材料与SiO2磨料之间存在的化学机械研磨过程促进了研磨加工表面性能的改善;研磨压力也是影响研磨加工表面粗糙度和大尺寸划痕的主要因素之一,研磨压力取较小值(1.875kPa）为宜。      

平面固着磨料研磨机偏心距自动控制

研磨是精密和超精密加工中的一种重要加工方法。随着科学技术的进步,人们对加工精度的要求日益提高,对研磨加工的需求也越来越多。平面研磨是研磨中一种应用较广的加工,如:集成电路芯片、显示板、磁盘等,而且这些产品的应用十分广泛,因此,平面研磨的研究受到了高度重视。 由于传统的慢速散料研磨存在许多缺点,所以开发了采用固着磨料的高速研磨方法,使加工效率、加工成本等都有很大改善。特别是根据工件、磨具间相对运动轨迹密度分布和磨具磨损强度分布,设计磨具磨料密度分布,使磨具磨损均匀,这一技术的开发,把固着磨料高速研磨技术进一步推向实用化。 固着磨料研磨就是将磨料团结在磨盘上,制成专用磨具在高速研磨机上研磨,其原理如图1所示。在研磨时磨具由电机通过变速箱带动旋转,工件置于磨具之上。工件上面的压头通过压盖将工件压向磨具,向工     

磁力研磨调质45钢的工艺参数和表面形貌研究

开展磁力研磨加工方法对调质45钢的加工能力以及最优工艺参数的研究。实验采用SiC磨料和铸钢粉的混合物作为磁性磨料,钕铁硼永磁铁做磁极,利用正交试验方法从研磨液类型、磨料粒度、磨料比重、加工间隙和磁场强度5个因素分别4个水平进行实验设计,通过比较加工前后工件被加工区域表面粗糙度改善率(%ΔRa)进行磁力研磨工艺参数的优化。实验结果表明,磁力研磨加工调质45钢的优化后工艺参数为:油酸研磨液、360# SiC磨料、磨料比重30%、加工间隙1 mm、0.359~0.133T(?30 mm×20 mm永磁铁);经磁力研磨光整加工后,工件表面粗糙度由初始的1.941μm降至1.053μm;磁力研磨加工后工件表面的加工纹理得到有效降低。     

粘结磁性磨料制备及其研抛加工研究

采用粘结法制备磁性磨料,对磨料制备工艺进行了优化,确定了最终的工艺方案.通过实验对所制备的粘结磁性磨料进行了性能分析,结果表明磁性磨料粒度为40目时研磨效果最佳,用于模具钢的磁性研磨原始表面Ral.87微米经过4分钟加工可降低到Ra0.4微米左右;氧化铝磁性磨料比碳化硅磁性磨料具有更好的耐用度,持续研磨加工时间可达16分钟;研磨初期工件表面粗糙度快速降低,之后降低趋于平缓;采用由粗到细的磁性磨料分步加工可有效降低表面粗糙度值、缩短加工时间,原始表面Ra2.092微米经过40目、60目、80目磁性磨料各加工4分钟后粗糙度可以达到Ra0.11微米.     

高精度球体研磨加工技术的现状和发展

高精度球体作为许多高精密设备的关键零部件之一,广泛应用于工业的各个领域,对高精度球体的加工,其关键技术是最后的精密研磨加工。介绍了目前主要的高精密球体研磨加工技术,并指出了高精度球体成球机理的一些关键问题。     

基于不同磨料的氮化硅陶瓷球精研工艺研究

为探究磨料对氮化硅陶瓷球精研加工的影响,从而提高氮化硅陶瓷球的表面质量和材料去除率,以基液种类、磨料种类和研磨盘转速为主要影响因素设计正交试验,并分析各因素对表面粗糙度Ra的影响程度。以表面粗糙度Ra和材料去除率为评价指标,通过单因素试验优化研磨参数。根据正交试验结果,得到精研加工过程中各影响因素对于表面粗糙度Ra的影响程度,从大到小排列依次为:磨料种类>基液种类>研磨盘转速。综合考虑陶瓷球精研加工的要求,确定最佳的研磨参数组合为:煤油基液、碳化硅磨料以及150 r/min的研磨盘转速。在金刚石、碳化硅、氮化硼、氧化铬和氧化铁这5种磨料中,氧化铁磨料修复粗研过后的氮化硅陶瓷球表面缺陷的效果最好。     

陶瓷空心球形复合超硬磨料低温磨削特性实验研究

针对空心球形复合超硬磨料的多微孔结构对磨削温度影响问题,研究了空心球形复合超硬磨料的结构,建立了空心球形磨料砂轮的磨削模型.从理论上分析了多微孔结构对砂轮的切削锋利度和携带冷却液能力的影响机制;运用温度测量系统,进行了陶瓷空心球形复合超硬磨料砂轮在不同磨削切深和不同冷却液供给量条件下的平面磨削温度实验研究,并分析了磨削温度随不同切深和冷却液供给量的变化趋势.研究结果表明,空心球形磨料砂轮的磨削温度明显低于传统超硬磨料砂轮,验证了空心球形磨料砂轮具有较锋利的切削刃和更好的携带冷却液能力,可有效降低磨削温度,是实现低温磨削的一种新途径.     

镍铝青铜合金仿生表面的砂带磨削及其降噪特性

针对镍铝青铜合金材料难以加工出仿生沟槽表面从而提高其降噪性能的问题，利用金字塔砂带和空心球砂带在镍铝青铜合金材料表面上磨削出仿生沟槽，并搭建配套试验平台来对镍铝青铜合金材料表面进行仿生沟槽结构的磨削加工。提取了磨削表面的特征，据此进行流体噪声计算，对比分析了金字塔砂带磨削出的仿生表面和空心球砂带磨削出的仿生沟槽表面的噪声性能，结果显示：金字塔砂带磨削出的规则仿生沟槽表面声学能量等级的平均值为18.07 dB，空心球砂带磨削出的不规则仿生沟槽表面声学能量等级的平均值为37.6 dB。试验中，两种砂带磨削加工后的镍铝青铜合金表面均具有仿生沟槽结构，且金字塔砂带磨削出的规则仿生沟槽表面具有更好的水下降噪性能。     

Corrosive and abrasive wear in ore grinding

The relative significance of corrosive and abrasive wear in ore grinding is discussed. Laboratory marked ball wear tests were carried out with magnetic taconite and quartzite under different conditions, namely dry, wet and in the presence of an organic liquid. The effect of different modes of aeration and of pyrrhotite addition on the ball wear using mild steel, high carbon low alloy steel and austenitic stainless steel balls was evaluated. Results indicate that abrasive wear plays a significant role in ore grinding in the absence of sulfides, and rheological properties of the ore slurry influenced such wear. The effect of oxygen on corrosive wear becomes increasingly felt in the presence of a sulfide mineral such as pyrrhotite. Wear characteristics of the three types of ball materials under different grinding conditions are illustrated.     

氮化硅陶瓷球研磨去除机制试验与仿真研究

为研究研磨过程中氮化硅陶瓷球的材料去除形式及磨损行为,结合陶瓷材料动态压痕断裂力学理论,进行陶瓷球研磨加工试验,采用超景深三维显微镜和扫描电镜对研磨后陶瓷球表面进行观察,同时建立单颗金刚石磨粒冲击作用有限元模型并进行仿真研究。试验结果表明:氮化硅陶瓷球表面材料去除以脆性断裂去除和粉末化去除为主,陶瓷球表面残留有大量贝壳状缺陷和呈簇状随机分布的粉末化材料区域;研磨过程中,陶瓷球表面存在擦伤、划伤和凹坑等缺陷;磨粒冲击作用时,表面材料会受微切削作用产生破碎去除,同时也会受挤压作用产生脆性断裂去除,当磨粒以滚动方式作用在陶瓷球表面时,陶瓷球表面更容易形成粉末化去除,且材料去除率更高。仿真结果表明:各磨粒冲击作用方式产生的最大等效应力由大到小的顺序为滚动磨粒变切深、滚动磨粒定切深、磨粒挤压、滑动磨粒定切深,其中,滚动磨粒变切深产生的亚表面裂纹最深。     

轴承钢球微观磨粒磨削过程的数值模拟

从微观视角出发,适当简化轴承钢球磨削过程,建立了微观磨粒磨削轴承钢球的几何模型,借助有限元软件Deform-2D对该磨削过程进行了数值模拟,研究了钢球表面微屑的形成和折断机理。通过模拟仿真试验,还得出了不同磨粒前角下钢球内部的应力应变场、温度场的分布云图以及主磨削力的变化趋势,为深入研究钢球磨削机理提供了一种新思路。     

基于凸多面体碰撞检测的虚拟砂轮建模研究

虚拟砂轮建模时大多采用包围球对磨粒进行碰撞检测,而包围球相互接触时凸多面体磨粒之间仍存在间隙,导致虚拟砂轮表面与实际砂轮表面差异较大,影响后续磨削过程仿真的准确性.针对这一问题,提出了一种基于凸多面体碰撞检测的虚拟砂轮建模方法.推导了砂轮表面磨粒随机位置的数学模型,基于凸多面体碰撞检测判断磨粒干涉状况,最终生成虚拟砂轮...     

钢轨砂带打磨与砂轮打磨综合性能对比实验研究

基于自主研发的锂电驱动钢轨砂带打磨机和砂轮打磨机,以60N型钢轨廓形作为实验对象,全面对比了新型钢轨砂带打磨技术和传统砂轮打磨技术的性能。结果表明：当打磨压力在45～75 N范围内时,砂带打磨的材料去除率约为砂轮打磨的15～30倍,而当压力增大到90 N时,砂带打磨的材料去除率高达砂轮打磨的102倍;砂带打磨的振动加速度、噪声和能耗均小于砂轮打磨;砂带打磨切屑为带状,而砂轮打磨则表现为高温熔融状,同时当打磨压力增大到105 N时,砂轮打磨后钢轨表面会出现发蓝现象,而砂带打磨不会;此外,砂带打磨的横向表面粗糙度大于砂轮打磨,最高可达8 μm,但满足中国铁路钢轨养护要求的最大值10 μm。综上,钢轨砂带打磨技术在材料去除率、振动、噪声、能耗和温度等方面显著优于传统砂轮打磨技术,预期将成为工程实际中解决钢轨严重病害问题的有效方法之一。     

砂轮结构特征对磨削性能的影响

砂轮结构特性是影响磨削性能的一个重要因素。本文就磨料、粒度的硬度等结构参数的影响进行了分析。分析结果表明，砂轮硬度和粒度均有其最佳值。     

The particle size effect on abrasive wear of high-chromium white cast iron mill balls

Granite grinding tests, under dry and wet conditions, were performed to assess the influence of abrasive particle size to the wear behavior of martensitic high-chromium white cast iron mill balls. The tests were performed, at first, using raw granite particle sizes between 0.074 and 19.1 mm, and then with coarse and fine granite fractions obtained after screening the raw granite in a 3.36 mm sieve. It is demonstrated that the relative particle/ball size relationship is the determining parameter to ball wear. The highest ball wear rates were observed for fine granite grinding under dry (120 mg/cycle) and wet (129 mg/cycle) conditions. The lowest wear rate (ca. 50 mg/cycle) was observed for coarse granite grinding (dry and wet). These different results were attributed to the different size relationships between grinding body diameter and granite particles size. For wet-grinding of raw granite, the mineral components may influence significantly the wear behavior. Feldspar can act as a bonding agent, gluing fine quartz particles to the coarse granite and to the balls surface and turning the dependence of the relationship between the relative sizes of ball and granite particle less important to the wear process. This explains why wet-grinding of raw granite results in a ball wear two times greater (106 mg/cycle) than dry-grinding (51 mg/cycle).