基于数字化模型的砂轮表面地貌特性研究

单层电镀CBN砂轮通过电镀工艺将磨料固结在砂轮表面。通过严格的磨料粒径一致度控制,实现更高的砂轮品质是高端砂轮制造的关键技术。因此,建立磨料粒度及其分布与砂轮表面地貌特性之间的关系对砂轮设计及磨削质量控制将起到重要作用。针对单层电镀CBN砂轮提出了基于制造过程的数字化砂轮模型,可实现对砂轮生产制造过程中的每个步骤的仿真。通过对3种规格砂轮的建模与地貌测量,验证了模型的准确性和有效性。同时,通过该模型研究了磨粒直径标准差与砂轮微观地貌特征的关联机制,为砂轮数字化设计与质量控制提供了定量化依据。     

CN200710047371．5基于光纤激光器的激光辅助机械金刚石砂轮修整方法

本发明公开了一种基于光纤激光器的激光辅助机械金刚石砂轮方法,具体步骤为：1．将光纤激光器安装夹持在被修整金刚石砂轮的上方,激光束经聚焦后照射到被修整金刚石砂轮表面形成温度场软化金刚石砂轮的结合剂材料;2．将被修整的金刚石砂轮安装在磨床上作旋转运动,单点金刚石修整笔沿金刚砂轮表面轴向作往复移动,对砂轮表面进行修整,解决了数控光学曲线磨床和工具磨床上金刚石砂轮无法在线修整的难题,     

基于聚焦合成的砂轮表面三维重构方法

提出一种基于聚焦合成的重构砂轮三维地貌的新方法。利用显微镜物镜焦深范围有限,观察砂轮样本时不能聚焦清晰图像的特点,先采集同一区域的一系列聚焦在不同深度的图像,用图像聚焦评价函数进行图像叠合、比较,得到图像中不同位置的深度信息,最后通过高斯插值法得到砂轮表面的三维地貌。并根据所得到的三维地貌数据,对砂轮磨刃高度分布进行了计算。     

表面磨削温度的测定

将夹层热电偶法用于测量磨削温度,用这种方法测定表面磨削温度要比用砂轮—工件热电偶法优越,因为用它在测定不同材质工件的表面磨削温度时无需另作定标。为了考虑热电偶结点的热惯性影响,设计了一种模拟砂轮作用的恒热源,从而可以确定热电偶的热惯性特性。本文将磨削温度的试验值与着重从考虑磨削比能而推导计算出的理论值进行了对比。最后对测试结果及该测温方法的效用进行了讨论。     

树脂砂轮的增强网

一种适用于树脂砂轮的增强网，它包括网线，所述的增强网是用一条连续的网线以渐曲线的形式交错编织粘结而成。本实用新型的优点就在于将网线以渐曲线的形式交错编织粘结而成，从而充分地发挥了玻璃纤维线抗拉强度高的优势，与传统的平织经纬网片比较可提高树脂砂轮抗离心力强度25％-30％；降低玻璃纤维线材料消耗60％。     

金刚笔（碟片）修整砂轮型面的轨迹分析

用金刚笔（碟片）修整成形砂轮是成形磨削中的一个技术环节。对于金刚笔（碟片）修整成形砂轮中机床运动轨迹曲线进行了分析,认为轨迹线为工件轮廓线的法向偏置线,并对实例进行分析。     

基于激光位移传感器在机测量砂轮直径

针对坐标磨床的不同截面处自转且公转的砂轮直径实现精密在机测量的难题,提出了一种基于激光位移传感器的非接触式在机测量砂轮直径的方法,设计了砂轮直径在机测量装置。对测量装置进行标定,在检测并定位砂轮旋转轴线的基础上,以电镀金刚石砂轮为研究对象,进行了双激光位移传感器在机测量砂轮直径的试验,研究了2000 r/min^8000 r/min的砂轮转速和0.5 mm^1.5 mm的公转偏心量对砂轮直径测量结果的影响规律。试验表明,该测量方法可以高精度在机测量砂轮直径,重复测量精度可稳定在1μm以内。     

弧齿锥齿轮齿顶倒棱锥形砂轮加工方法研究

为了实现弧齿锥齿轮齿顶倒棱高效加工,提出一种基于锥形砂轮的倒棱方法。建立弧齿锥齿轮和锥形砂轮的实体模型,以砂轮沿垂直于面锥方向切入最大深度为原则,采用实体接触分析方法,确定砂轮与齿轮的空间运动关系。基于空间运动关系完成倒棱仿真加工,仿真结果表明:该方法可同时加工两侧齿顶,加工效率较高且在通用五轴加工中心上即可实现。为了评价倒棱效果,提出一种倒棱效果的定量测量方法,在倒棱仿真模型上选定的多个测量位置,测量倒棱效果并与理论模型进行比较,依据比较结果可确定砂轮锥角的优化值。     

成形修整螺杆铣刀砂轮新工艺的研究

螺杆是摆线螺杆泵中最重要零件之一。如何经济修整铲磨螺杆成形铣刀的砂轮是一个急待解决的问题。本文介绍了铲磨螺杆成形铣刀的新工艺。利用曲线逼近原理,用扁圆曲线段分段逼近铲磨铣刀齿形曲线的砂轮轴剖面型线,修整器结构简单,调整方便,通用性好。现场使用证明,此工艺为制造螺杆成形铣刀提供了一种经济有效的方法。     

测量砂轮厚度的一种专用量具

随着各行各业的发展,对砂轮的要求也越来越高,新的砂轮标准对砂轮的几何尺寸作了更加严格的规定,例如以前砂轮厚度允差是0.5毫米,用钢板尺来检测还勉强可以,现在要求小于0.3毫米,这样钢板尺就无能为力了。如果换用卡尺,测量精度可以提高,但因其测量面很小,读数也很不方便,又给维修带来很多麻烦。为了解决这个问题,我们利用废千分尺和旧百分表组合改制成一种测量砂轮厚度的专用量具。     

单层钎焊金刚石砂轮的机械化学修整

单层钎焊金刚石砂轮的应用因其磨粒等高性不一致而在硬脆材料的精密加工中受到一定限制。本文采用机械化学复合法对80/100单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整实验前后,测量了砂轮工作面圆跳动,跟踪了磨粒的形貌变化,进行了砂轮磨削K9玻璃实验,观察并分析了工件磨削后的粗糙度值的变化。研究结果表明：机械化学复合法对单层钎焊金刚石砂轮的修整是有效的,磨粒的磨损以化学腐蚀为主,砂轮修整后磨粒等高性较好,磨削K9玻璃工件表面粗糙度明显降低。     

基于二维位移传感器的砂轮表面形貌测量

砂轮表面的三维形貌对保证其磨削质量有重要意义。采用高精度二维位移传感器在线测量砂轮的表面形貌,再通过建立的砂轮三维形貌基准平面和数字滤波方法,用测量数据计算得到砂轮表面的三维形貌评价参数。结果表明:该评价参数与Zeta自动三维测量系统的测量结果基本相同,验证了该评价方法的有效性和实用性,可为砂轮修整及其磨削加工提供参考指标。      

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。     

金属结合剂金刚石砂轮表面微槽的激光修整技术

针对金属结合剂金刚石砂轮表面微槽修整困难的问题,采用红外纳秒激光器开展修整试验,探究激光功率、脉冲重复频率、激光烧蚀时间等因素对其材料去除的影响规律,并对U型和V型2种砂轮微槽提出梯度步进激光修整工艺。结果表明：修整后的砂轮微槽实际轮廓与设计轮廓对比,其顶部和底部实际宽度相对误差的绝对值最大为4.4%,实际深度相对误差的绝对值最大为9.6%。用修整后的砂轮V型微槽对直径为4英寸(10.16 cm)的蓝宝石晶圆边缘进行倒角,晶圆锐利的边缘被修整成规则形状,边缘轮廓对称度良好,且与激光修整后砂轮表面的微槽轮廓一致,验证了金属结合剂金刚石砂轮表面微槽激光成型修整的可行性。     

基于支持向量机的铝基碳化硅磨削表面质量预测

目的针对传统粗糙度指标评价具有凹坑缺陷的铝基碳化硅磨削表面质量的局限性,提出基于三维形貌的改进表面粗糙度评价指标及其预测模型。方法基于磨削表面三维形貌构建等高线图,获取等高线轮廓间面积占比与轮廓高度的关系曲线,提出表面三维形貌体积相对于采样区域面积的算术平均偏差和凹坑最大偏离高度评价指标,用于表征包含凹坑缺陷的磨削表面质量。基于支持向量机建立和优化三维形貌算术平均偏差和凹坑最大偏离高度的预测模型,并分析磨削工艺参数对评价指标的影响规律。结果三维形貌算术平均偏差和凹坑最大偏离高度评价指标包含凹坑缺陷等更多表面特征,评价指标预测值与实验值误差在5%以内,且随着砂轮转速的增大而减小,随着进给速度与磨削深度的增大而增大。结论采用三维形貌算术平均偏差和凹坑最大偏离高度评价包含凹坑缺陷的磨削表面质量是合理的,评价指标测量和确定方法是可行和有效的。基于支持向量机的评价指标预测方法具有正确性,为铝基碳化硅磨削表面质量评价和使用性能研究打下了基础。     

外圆磨床数控系统研究

以外圆磨床的基本结构和基本动作为基础,根据工件轮廓形状,用一系列直线和圆弧描述成型砂轮的外形轮廓,实现了数控砂轮定型和砂轮修整的自动控制;利用端面量仪,实现了工件坐标原点的自动精确定位;采用径向量仪主动测量技术,实现了外圆磨加工的主动在线测量;通过对磨削加工工件计数,实现了砂轮自动修整,并对砂轮原点和工件坐标原点进行自动补偿.从而实现了从砂轮定型、工件坐标原点定位、磨削加工、砂轮修整、砂轮原点和工件坐标原点自动补偿的全自动加工控制过程.经过实际应用检测,利用本系统加工零件的外圆尺寸、外圆锥度、锥高、锥角、圆度符合用户需求,精度达到1μm.     

In-process measurement of topography change of grinding wheel by using hydrodynamic pressure

This paper deals with an in-process measurement method for topography change of a grinding wheel, which can apply to wet grinding. A pressure sensor is set beside a grinding wheel with a small gap. When grinding fluid is dragged into the gap, hydrodynamic pressure, which corresponds to the gap length and the topography, can be measured. This method is applied to a cylindrical grinding machine. No electromagnetic properties of a workpiece and a grinding wheel affect measured results. The pressure is decreased with the increase of the gap length when the grinding fluid is supplied in the tangential direction of the grinding wheel. Spectra of the pressure are measured with an FFT analyzer. Higher frequency components are increased with the progress of grinding because of turbulent flow. Loading and dulling of a grinding wheel can be detected by the proposed method as well as its wear.     

绕丝结构砂轮磨削沟槽结构化表面

为磨削出微沟槽结构化表面,设计一种将金刚石丝锯紧密缠绕在基体上的新型砂轮,提出相应的结构砂轮平面磨削沟槽结构的方法.首先,建立砂轮几何模型与数学模型并得出磨粒运动轨迹方程;其次,理论分析磨削沟槽表面的创成机理及磨削参数对沟槽形貌的影响;最后,通过仿真和实验验证新型砂轮磨削沟槽结构的可行性和不同磨削参数下的沟槽结构形态....