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。     

钎焊砂轮精密磨削K9玻璃的实验研究

K9玻璃广泛应用于高端光学元件,但K9玻璃是具有难加工性质的脆性材料。为了提高磨削效率,尽量减少磨削损伤以及减轻后加工工序的难度,降低加工成本,许多研究者都在开展K9玻璃的加工技术研究。钎焊砂轮具有磨粒出露高度大、磨粒易排序等特点,采用钎焊金刚石砂轮对K9玻璃进行精密磨削,研究砂轮在修整过程中的变化,并观察K9磨削表面质量随磨削工艺参数的变化。实验结果表明:砂轮修整时磨粒会出现平台磨损、棱边钝化等形态变化,磨削K9玻璃表面会出现有磨痕纹理的光泽区域和剥落破碎的坑点。     

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.     

高速磨削工艺参数对K9玻璃表面粗糙度的影响规律研究

为了考查高速磨削工艺参数对K9玻璃表面粗糙度的影响,为K9玻璃的高速磨削工艺改进提供参考依据,并通过高速磨削工艺的改进降低K9玻璃的加工成本。文章采用高温钎焊工艺制作磨粒有序排布的单层钎焊金刚石砂轮,经过砂轮修整,采用拟定工艺参数对K9玻璃进行高速磨削实验,通过显微镜观察考查工件表面形态随工艺参数的变化,通过K9玻璃表面粗糙度的测量考查工艺参数的影响规律。研究表明随着磨削速度的增加磨削表面的较大缺陷明显减小,表面粗糙度也有较大的改善,表面纹理的连续性加强,去除模式趋向于延性域方向变化。粗粒度砂轮磨削K9玻璃时欲获得较好的表面质量,工艺参数选择应取工件速度小于1m/min,磨削速度大于70m/s,切深5μm左右。     

W-Mo-Cr合金对金刚石砂轮磨块的摩擦化学修整

为解决粗磨粒金刚石砂轮磨块的修整问题,使用W-Mo-Cr合金材料作为修整工具对磨粒粒度尺寸为297~420μm的金刚石砂轮磨块进行修整,修整前后分别测量砂轮表面磨粒的等高性和磨粒的微观形貌,并且分别用修整前后的砂轮磨块进行WC硬质合金的磨削试验。结果表明:W-Mo-Cr合金材料对金刚石砂轮修整效率高,修整后砂轮表面磨粒的等高性提升了60%左右。利用修整后的金刚石砂轮磨削WC硬质合金,工件表面质量得到很大的改善,表面粗糙度达到R_a0.149μm。      

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。     

金属结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅰ)——用立体照片对测量磨粒的突出高度及磨粒突出高度对磨削性能的影响

金属结合剂金刚石砂轮的磨粒突出高度极大地影响砂轮的磨削性能。磨粒突出高度大小容易导致砂轮堵塞从而使磨削力增大;磨粒突出高度太大则容易导致磨粒脱落从而使砂轮磨损加快。然而,迄今为止,精确测量磨粒突出高度的方法尚未见诸报道。本文提出了一种用立体照片对测量磨粒突出高度的方法,即所谓“3D法”,并对磨削Si_3N_4时,磨粒突出高度对砂轮磨削性能的影响进行了实验研究。砂轮的修整用杯形砂轮修整器完成。主要结论如下:(1)砂轮表面修整后,磨粒突出于金属结合剂基面,并且在磨粒后方存在一三角洲状结合剂残留物。磨粒突出高度分布近似为正态分布。(2)磨削力随磨削次数单调增加。(3)通过研究磨削力、工件表面粗糙度及砂轮磨损同磨粒突出高度的关系,对最佳磨粒突出高度进行了一些讨论。     

铁基金刚石砂轮生物在线修整加工性能的试验研究

生物在线修整(BID)是一种环境友好的金属基砂轮修整技术。以清水为对照,采用不同Fe3+质量浓度的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A．f)磨削液,通过生物在线修整试验,比较及分析不同Fe3+浓度对铁基金刚石砂轮磨削单晶碳化硅工件时的磨削力、工件表面粗糙度以及砂轮表面磨粒出露高度的影响。结果表明:与清水组相比,生物修整可明显降低磨削过程中的法向力和切向力;随着生物修整液中Fe3+浓度的提高,磨削力呈现下降趋势,磨削力比先下降后缓慢上升至3.42。生物修整还可以有效降低加工粗糙度,修整液中Fe3+浓度为3.0 g/L 时,其表面粗糙度最低为259.67 nm。产生上述结果的主要原因是通过生物修整有效地提高了磨削砂轮中磨粒的出露高度。      

新开发直流电源双电极电解修整法的探讨

为了开发粗粒青铜结合剂金刚石砂轮的高效电解修整技术，设计了DC电源双电极电解修整法，通过实验探讨了其应用可能性。初始电流值大于临界值时，电解反应产生的氧化层随着修整时间而增加，电流值则随着修整时间而减小；相反，在临界值以下的适宜初始电流值时，氧化层不随修整时间而增加，电流值则不受修整时间的影响。在适当的修整条件下，结合剂表面的磨粒凸出高度随修整时间近似成正比地增加到35μm以上，大约是#140磨粒直径的1／3。与单电极法相比，经双电极法适当修整的砂轮具有修整间隔期长、磨削过程中表面粗糙度变化小和磨削比大等优点。根据实验结果可以认为，本方法适用于#140粗粒砂轮的修整。     

钎焊金刚石砂轮打磨钢轨的性能试验研究

针对树脂砂轮打磨钢轨时存在的火花大、粉尘污染等缺点,设计并制作钢轨打磨用单层钎焊金刚石砂轮。通过钎焊金刚石砂轮和树脂砂轮的钢轨打磨试验对比,对钎焊金刚石砂轮的综合性能进行评价。试验结果表明:在稳定打磨阶段,相比树脂砂轮,钎焊金刚石砂轮的磨削效率高、磨削电流小、磨削火花小,打磨后的工件表面粗糙度好;钎焊金刚石砂轮的主要失效原因是磨屑黏附。      

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。     

先进光学磨削中杯形修整技术开发及应用

对于金刚石砂轮修整,尤其是有高精度要求的圆弧金刚石砂轮,杯形砂轮修整技术可以获得较好的砂轮磨削性能以及修整效率。本文开发了配套超精密平面磨床使用的杯形修整器,分析了其机械误差影响,并完成了修整实验及砂轮表面测量及半径拟合处理,从宏观上考察了该修整器对砂轮磨削性能的提高,结果证明该修整器可以进行有效修整,提高了加工工具精度,能满足金刚石砂轮修整使用要求。     

金属结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅱ)——修整金属结合剂金刚石砂轮的机理

在上一篇文章中。笔者提出了一种新的测量磨粒突出高度的方法,并就磨粒突出高度同砂轮磨削性能的关系进行了研究。本文探讨了结合剂密实型金刚石砂轮的修整机理,着重讨论修整时磨粒周围结合剂的会除过程。证明了去除结合剂的机制是杯形砂轮上脱落下来的GC磨粒的研磨作用。主要结论如下:(1)修整时,GC磨粒从杯形砂轮上脱落并研磨结合剂,从而产生修整效果。因此,杯形砂轮修整器在对金属结合剂金刚石砂轮进行整形的同时,也对其进行修锐。(2)控制冷却液流量使GC砂轮表面附有一层游离磨粒,可以使修整比最高。(3)只要修整次数足够多,平均磨粒突出高度只取决于修整条件。(4)游离GC磨粒的尺寸越大,研磨作用越强,因此修整比越高,平均磨粉突出高度越大。     

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.     

金刚石砂轮V形尖端的数控对磨微细修整技术

针对金刚石砂轮V形尖端的微细修整困难的问题,开发出一种对磨成型的V形尖端修整技术。在数控修整中,砂轮作V形的直线插补运动与修整工具对磨,逐渐被修整成V形尖端。本实验中修整工具分别是#600和#180绿碳化硅(GC)油石,砂轮分别为SD 400和SD 600金刚石砂轮。实验结果表明,较细粒度的修整工具不仅可以将砂轮V形尖端修整出更小的圆弧半径,而且也能够将微小磨粒修锐得更锋利,从而使加工的单晶硅微沟槽形状更加整齐。此外,采用修整后的圆弧半径小于20μm的SD 600金刚石砂轮V形尖端可以实现光纤石英微阵列沟槽的微细加工,也可以在SiC陶瓷和WC合金基板上加工出微锥塔阵列空间的功能表面。因此,数控对磨在位修整的工艺可以用于金刚石砂轮V形尖端的微细修整,实现硬脆性基板的微细磨削加工。     

A novel laser-assisted truing and dressing technique for vitrified CBN wheels

The preparation of vitrified CBN or diamond wheels by truing and dressing has a large influence on the grinding performance. A worn diamond dresser cannot produce sufficient protrusion of cutting grain edges. To reduce the wear of diamond dressers and hence guarantee a desired wheel surface, a novel truing and dressing method, namely, laser-assisted truing and dressing, is proposed and tested to achieve good dressing quality and efficiency. A systematical experimental feasibility study on this newly proposed laser-assisted truing and dressing technique is conducted by investigating truing efficiency, truing accuracy, dresser wear, dressed wheel profiles, and specific forces in comparison with those of the conventional single diamond methods. Experimental results show that the new laser-assisted truing and dressing technique offers a number of advantages over the conventional single-tip diamond dressing and truing method. In addition, the underlying mechanism of the laser truing and dressing process is investigated through the careful analysis of the properties of chips and the microscopic structural characteristics of wheels.     

单层钎焊金刚石砂轮修整技术研究进展

对目前适用于单层钎焊金刚石砂轮的修整方法及其最新研究进展进行综述,指出各种修整方法在实际应用中所面临的问题。针对这些问题,提出单层钎焊金刚石砂轮修整技术的改进方法,为解决单层钎焊金刚石砂轮精密、高效、无损伤修整难题提供参考。      

金刚石砂轮的ECD修锐和整形研磨及其对硬脆材料的加工

为研究金属结合剂金刚石砂轮切削刃修锐整形对硬脆材料加工表面形态的影响,先通过接触放电法对SD600金属结合剂砂轮切削刃进行修锐,再用整形研磨方法对砂轮表面金刚石磨粒的不同切削刃高度进行整形研磨,最后用修整好的砂轮磨削加工用于光学设备的硼硅玻璃、石英玻璃、石英晶体和蓝宝石等几种硬脆材料.结果表明:硬脆材料粗糙度的改善程度...