在线电解修锐(ELID)磨削液的成膜特性实验研究

ELID技术是金属结合剂超硬磨料砂轮修锐的一种重要方法，ELID磨削液的选择是否合理将直接影响修锐的质量和效率。磨削液成份种类的选择以及它们之间的配比关系对砂轮表面氧化膜的生成速度、硬度、致密性、粘附性、以及绝缘性等方面都有很大的影响。本文针对青铜结合剂金刚石砂轮，对几组不同配比关系的磨削液进行了电解及成膜能力实验，通过观察电解过程电流的变化规律以及电解后阳极表面生成氧化膜的质量，较准确地对磨削液的成膜特性进行了评定，确定了磨削液配比优化方案，为青铜结合剂金刚石砂轮ELID磨削的实现奠定了理论与实验基础。     

ELID 磨削工艺控制研究

砂轮表面氧化膜的形成规律与特性对ELID超精密磨削质量有着重要的影响。研究在ELID磨削中氧化膜的形成规律,基于电化学基本原理,模拟砂轮表面氧化膜形成过程,并分析金刚石砂轮电解预修整过程中氧化膜的生长规律。在此基础上,总结出控制氧化膜生长的几个主要因素之间的关系,分析和确定氧化膜生长厚度与电压之间的关系,应用循环结构编程设计实现ELID磨削工艺控制。     

用于复杂空间曲面加工的机器人磨削系统

开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测.弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定.该系统加工出的汽轮机叶片形面误差和表面质量比传统方法加工出的叶片有大幅度提高.     

用于复杂空间曲面加工的机器人磨削系统

开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测。弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定。该系统加工出的汽轮机叶片形面误差和表面质量比传统方法加工出的叶片有大幅度提高。     

ELID磨削预修锐与氧化膜成膜的影响因素

设计了蓝宝石ELID(在线电解修整)磨削工艺的实验装置和实验方案.基于电化学理论,建立了蓝宝石ELID磨削预修锐氧化膜形成的数学模型,定性分析了氧化膜的成膜过程,并通过磨削实验,研究了极间间隙、电压等工艺参数对预修锐时间的影响规律,揭示了氧化膜厚度和生长速率的变化规律,提出了基于厚度、粘附力和孔隙率,并考虑预修锐时间的氧化膜状态的评价表征方法,对极间间隙、脉冲频率、电压和砂轮转速等ELID电解加工参数进行了优化.实验获得最佳加工条件为极间间隙0.5 mm,脉冲频率90 kHz,电压120 V,砂轮转速1500 r/min.     

ELID磨削专用磨削液的研究

为提高ELID磨削液的防锈性能和电解速度 ,通过调整ELID磨削液添加剂的成分及配比 ,研制了新型的ELID磨削专用磨削液 ,较好解决了提高防锈性能与加快电解速度的矛盾 ,强化了对砂轮基体的电解成膜作用。     

ELID磨削技术在回转曲面加工中的应用

ELID(Electrolytic In-Process Dressing)磨削和轨迹包络磨削加工法(AEGM)是近年来发展的高效、精密磨削加工方法。本文在介绍这两种加工方法的基础上提出了应用ELID磨削技术采用轨迹包络磨削法加工回转曲面的加工工艺,在充分发挥ELID磨削技术和轨迹包络磨削加工法优点的基础上,可以实现回转曲面的高效、精密磨削。     

基于神经网络的复杂曲面加工误差控制

在复杂曲面的切削过程中，加工系统表现显著的多输入多输出及非线性特征，传统的误差补偿方法不能有效地保证加工精度，因此提出一种加工误差控制方法，引入神经网络对加工系统的逆模型进行辨识，运用该模型前置校正加工系统以改善加工效果，充分考虑到机械系统的非线性特征，且网络模型可连续辨识，因而系统的静态性能和动态特性均能有效补偿，在中凸变椭圆活塞裙面加工中的成功应用，证明其合理性及先进性。     

复杂曲面型面柔性砂带磨削关键技术研究

根据曲面型面砂带磨削的特点和要求,在分析曲面型面砂带磨削所需控制运动基础上,建立了砂带磨削运动关系模型;讨论了曲面型面砂带磨床的可行性结构方案,完成了磨床机械结构的开发和设计;针对柔性砂带磨削精度难以控制问题,提出了通过控制磨削压力实现对磨削深度的控制,开发了可控磨削力的砂带磨头;以UG/API为开发工具,在UG平台上开发了砂带磨削编程系统,包括对磨削力的编程控制;基于工控机+运动控制器平台开发了曲面型面砂带磨削专用数控系统。通过一个个关键技术研究,最终研制完成可控磨削力的六轴联动数控砂带磨床样机产品,经对汽轮机叶片曲面型面实际磨削试验验证,所研制的砂带磨床样机产品满足曲面型面零件光整加工要求。     

模具曲面数字化磁力研磨加工中研磨量的控制方法

介绍了模具曲面数字化磁力研磨加工的原理和特点,针对曲面磁力研磨加工中各部分研磨量不均匀的问题,分析了影响曲面研磨量的主要因素,提出了从磁粒选择、磁极形状和研磨轨迹等方面控制研磨量的方法。     

磁性磨粒的磨削机理与制备工艺

分析了磁力研磨加工过程中单个磁性磨粒的受力状况和磨削机理 ,论述了磁性磨粒的性能要求和制备工艺。     

复杂曲面加工中干涉问题的研究

提出用干涉区域自动生成系统来识别不容易被加工的关键区域。根据给定的刀具尺寸参数,本系统通过分析曲面几何形状,自动识别不易被加工的区域并将零件表面自动划分为关键区域和可加工区域。该系统已经应用到作者开发的CAD系统并在几种复杂表面零件的生产中使用,明显减少了刀具路径生成时间,提高了加工效率。     

ELID精密镜面内孔磨削技术的应用

采用金属基超硬磨料砂轮和在线电解修整（ＥＬＩＤ）技术对碳化硅陶瓷、工具钢等材料进行精密镜面内孔磨削,得到了表面粗糙度Ｒａ０．０２～０．０３５μｍ的加工表面     

特大圆弧曲面的磨削加工

在机械制造中采用近似法加工空间曲面,常常使加工过程变得较为简单,而且解决了部分专用机床力不能及的矛盾。本文介绍用椭圆曲线代替圆曲线,网络成特大圆弧曲面的加工方法。     

一种针对复杂内曲面磨削装置的研究与设计

以连铸机结晶器铜管内表面为例,研究了针对复杂内曲面磨削的工艺方法,并对磨削装置的结构设计作了一定的介绍.     

硬质合金ELID镜面磨削的试验研究

硬质合金具有硬度高、强度好、耐腐蚀和耐磨损的特点,采用传统方法难以满足精密及超精密加工的技术要求,而且工序多、效率低、成本高。本文采用在线电解修整（ELID）技术对硬质合金进行精密镜面加工。通过试验,分析了磨削深度、电极间隙、占空比、电解电压对硬质合金表面粗糙度的影响规律,并得到了优化的EI。ID磨削工艺参数。使用优化后的ELID磨削工艺参数加工硬质合金材料可获得较低的表面粗糙度。     

F-Theta自由曲面透镜的精密与镜面磨削

针对光学玻璃的F-Theta自由曲面透镜加工困难等问题,提出将金刚石砂轮的椭圆环面代替圆环面,进行F-Theta自由曲面磨削加工,研究形状误差的补偿磨削方法和光学玻璃的镜面磨削工艺。根据F-Theta透镜的自由曲面建立砂轮与工件相切的刀具轨迹法向算法。采用#46粗金刚石砂轮修整成椭圆环面,提出自由曲面磨削的法向误差补偿加工模式。最后,采用#3000超细金刚石砂轮的椭圆环面进行轴向磨削试验。试验结果表明:传统的垂直误差补偿磨削可减小面形误差45.9%及其PV值11.6%;而新提出的法向误差补偿磨削可减小面形误差47.9%及其PV值41.5%。此外,超细砂轮磨削可使得自由曲面的粗糙度达到28 nm,其镜面磨削工艺有别于较粗砂轮磨削工艺。因此,椭圆环面砂轮的法向补偿磨削是提高自由曲面加工精度的有效方法,而且,无需研磨抛光就可以实现光学玻璃的自由曲面镜面磨削。     

复杂曲面测量模式与关键技术

首次提出将复杂曲面测量划分为三种模式 ,论述了各测量模式的演变及其主要测量方法 ,综合评述了复杂曲面测量涉及的数据获取、曲面重构、测头半径补偿以及误差评定等关键技术的研究现状     

ELID磨削工艺参数对磨削力的影响

小口径非球面玻璃透镜因具有极高的成像质量和成像分辨率而被广泛应用于中高档镜头中。在线电解修整(Electrolytic In-Process Dressing,ELID)磨削作为高效的镜面磨削方法被广泛应用于硬、脆等加工材料的镜面磨削。在精密平面磨床上安装喷嘴电解ELID磨削系统对硬质合金材料进行了喷嘴电解方式ELID磨削试验研究。实验分析了磨削力随着砂轮转速、工作台进给速度、磨削深度三个磨削工艺参数变化的规律。同时,相同的磨削参数下,比较喷嘴电解方式ELID磨削和普通磨削的磨削力研究。试验结果表明,喷嘴电解方式ELID磨削能明显降低磨削力,与普通磨削相比较,能更好的实现硬质合金材料的超精密磨削加工。     

基于砂轮径向振动主动控制的ELID内圆磨削

在线电解修整(ELID)磨削过程中砂轮表面会生成一层具有一定厚度的氧化膜,其刚度远小于工件及砂轮结合剂的刚度,可以有效衰减磨削过程中的振动。将ELID技术应用到无心内圆磨削中,通过调节电解参数来改变氧化膜的状态,进而对砂轮径向振动进行控制。通过试验研究了电解参数的改变对砂轮径向振动的影响规律,并基于此规律设计了控制器,对磨削过程中的砂轮径向振动进行了主动控制磨削试验。试验结果表明,该控制器可以将磨削过程中的砂轮径向振动控制在设定值附近,维持ELID磨削的稳定。在实际的ELID内圆磨削中,可以先将砂轮径向振动控制在较高值,以实现较大的材料去除率;一段时间后再将砂轮径向振动控制在较低值,以提高工件表面质量。