磨削弧区采用径向射流冲击强化换热的试验研究

在分析缓进给磨削烧伤机理的基础上,提出了高压射流冲击强化磨削弧区换热的创新构想,研制了带径向射流的ＣＢＮ 开槽砂轮试验装置,并通过缓进给断续磨削时采用径向射流冲击弧区的磨削试验研究其换热效果。结果表明,射流冲击强化换热技术可有效提高弧区换热效率,在解决难加工材料磨削烧伤方面具有广阔的应用前景。     

基于轴向旋转热管砂轮的钛合金成型磨削试验研究

针对钛合金等难加工材料成型磨削时存在的磨削弧区温度高、型面温度分布不均的问题,设计制作了轴向旋转热管成型砂轮。通过开展轴向旋转热管砂轮的钛合金成型磨削试验,探究了热流密度、充液率及砂轮转速各因素下热管砂轮对磨削弧区温度的控制效果,从而得到最佳磨削参数及热管砂轮最佳充液率,并在此条件下进一步开展磨削试验。对磨削后的工件表面质量进行了分析,发现轴向旋转热管砂轮能明显降低弧区温度,减小型面温差,并避免工件烧伤现象,这表明其在强化弧区换热、控制磨削温度上具有较大优势。     

基于热管技术的磨削弧区强化换热研究

针对高效磨削中存在的磨削弧区热问题,有学者提出借鉴热工领域高效传热的热管技术来实现强化磨削弧区换热的构想。通过对热管砂轮结构的设计以及传热过程的理论分析,确定了影响热管砂轮传热性能的主要因素为工质种类、工质注液量和砂轮转速。并在搭建的传热性能试验平台上完成了热管砂轮基体的传热性能试验,探索了这些因素对热管砂轮传热性能的影响规律,确定了热管砂轮可用于缓进给深切磨削。在热管砂轮中注入18 g蒸馏水进行了电镀CBN热管砂轮与无热管砂轮缓进给深切磨削高温合金GH4169的对比试验,通过对比两种砂轮磨削条件下磨削弧区的平均温度、工件表面质量、工件表层金相组织、显微硬度以及磨削后砂轮表面形貌等,证实了热管砂轮的确具有优良的强化换热效果,可在无热管砂轮磨削发生严重烧伤的情况下将磨削弧区的温度控制在60℃以下的较低水平。     

热管砂轮换热性能试验研究

热管砂轮通过将环形热管与磨削工具砂轮相结合,利用环形热管的高导热性,达到降低磨削弧区温度,避免工件烧伤的目的。虽然已开展的研究已经充分验证了热管砂轮应用于难加工材料高效磨削时强化弧区换热的可行性,但对其换热机理和具体换热性能还有待更深层次的研究。通过对热管砂轮的换热性能开展试验研究,探究相关因素(砂轮转速、磨削弧区热流密度、充液率和冷端条件)对热管砂轮换热性能的影响,优化出热管砂轮的使用参数。     

弧齿锥齿轮磨削表面烧伤建模仿真与实验验证

采用理论推导、数值仿真法和实验手段相结合的方法,首先以SG砂轮对20CrMnTi弧齿锥齿轮的成形磨削建立了温度场的有限元模型,选用了矩形分布热源的移动加载方法并用ANSYS软件进行了温度场的仿真分析,发现不同磨削参数对磨削温度场的影响规律,即随着径向进给量的增大,工件磨削区表面温度升高;砂轮速度越高,磨削温度升高;随着展成速度的增大,磨削温度呈现先减少后增加的趋势。然后观察弧齿锥齿轮大轮烧伤区的金相组织,检查齿部截面硬度梯度。发现当工件磨削表面出现轻微烧伤时,表面组织出现了屈氏体;当出现中度烧伤时,最外表面为二次淬火马氏体,下层为回火马氏体或索氏体;严重时,表面组织有索氏体。最后发现当齿轮发生轻微烧伤时,表面显微硬度明显低于磨削前的硬度,此时变质层深度大于0.2mm;严重烧伤时,表面发生了退火烧伤,表面显微硬度下降较多,变质层深度增大,且烧伤越严重,表面显微硬度下降越多。得出:当变质层深度大于0.2mm时,产生不同程度的磨削烧伤。     

组合砂轮间断磨削旋转工件表面的动力学分析

一、引言在金属零件的内圆磨削加工中，（如轴承钢等）工件表面的烧伤及其他缺陷，最为常见和复杂，严重影响工件的加工质量，大大降低产品的工作寿命。因此，磨削烧伤等加工缺陷对工件使用性能的影响越来越引起机械制造业，特别是轴承行业的关注。在内圆磨削加工中，有两个问题一直没有找到理想的解决方法：1）使冷却液进入砂轮与工件的接触磨削区；2）使砂轮表面保持清洁和无废屑堵塞孔隙。研究表明，造成这种情况的主要原因是由于砂轮高速旋转产生的气流阻碍了冷却液流入磨削区，同时，砂轮的修整并不能有效地清洁砂轮麦面，而且还会降低…     

振动性缓进给磨削

砂轮在大的切削深度下，缓进给磨剂可以一次或几次磨去所有的加工余量，所以它是一种高效磨划方式。在缓进磨创中，最大的磨粒切削高度变小，所以在作用刃上的切削压力变小，然后在砂轮的工作面上会产生堵塞和掠伤。因为接触弧线较长，在磨削点上的温度随着切削力的增加而上升。由此产生热损伤，如一个烧伤印迹就会在工件上形成。为了避免热损伤，必须采用各种相应措施。在缓进给磨剧中，运用软砂轮对于减小磨削压力和避免烧伤印迹是有作用的。但是用软砂轮很难增加砂轮速度。具有良好的冷却性能的由扇形砂瓦组成的砂轮对于降低磨削压力和磨…     

磨削液喷射装置

在磨削的过程中,由于砂轮表面的空隙可能被切屑嵌塞,会使工件表面产生振纹,同时,磨削加工所产生的磨削热容易导致工件烧伤或裂纹。此喷射装置(附图)就是为了防止砂轮表面被嵌塞和吸收磨削热,以达到高效磨削的目的。对着砂轮1的圆周和两侧面各安装多个喷嘴2,向砂轮表面垂直     

平面磨削中金刚石砂轮有效磨粒数的研究

采用4个不同排布方式的钎焊金刚石砂轮和1个电镀金刚石砂轮磨削天然黑色花岗石，用薄片热电偶检测磨削弧区温度信号，同时测量了磨床主轴的功率。通过分析温度信号中高频热脉冲的个数，确定金刚石砂轮实际参与磨削的磨粒数量和有效磨粒比，并计算出磨削过程中单颗金刚石磨粒的实际最大切削厚度及其消耗的切削功率。     

成型面干磨削用旋转热管砂轮换热性能研究

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤.现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题.提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型面特征,制作了轴向旋转热管砂轮,通过监测热管内部的温度分布,分析了不同转速、充液率以及热流密度条件下轴...     

A NEW TECHNOLOGY ON ENHANCING HEAT TRANSFER AT GRINDING ZONE THROUGH JET IMPINGEMENT DURING CREEP FEED GRINDING

This paper presents a jet-impingement technology to enhance heat transfer at the grinding zone. The jet-impingement technology uses a new apparatus developed to spray grinding fluid onto the workpiece surface at the grinding zone from the radial holes of an electroplated CBN wheel. Because the fluid is sprayed normally on the workpiece surface at the grinding zone, the heat transfer to the fluid is significantly improved as compared to the conventional fluid delivery methods. Experimental results, obtained under both imitated grinding tests and actual creep-feed grinding of titanium alloys, show that the jet-impingement technology lowers grinding temperature significantly. Much higher material removal rates are possible with jet-impingement without workpiece burn.     

快速点磨削周边磨削层模型及参数

为深入研究快速点磨削机理及工艺,根据快速点磨削的技术与几何学特征,建立点磨削周边接触层及参数的数学模型,对砂轮和工件的等效速度和直径、磨削参数进行理论分析。在已建立快速点磨削接触层及参数的理论模型基础上,推证计及点磨削变量角度和磨削深度的砂轮周边理论接触宽度的计算公式,并对超薄快速点磨 削砂轮周边理论接触宽度和表面粗糙度进行数值仿真。结果表明：与普通外圆磨削不同,砂轮周边与工件实际接触宽度并不恒等于砂轮宽度,点磨削变量角度和磨削深度显著影响砂轮周边的实际接触宽度与工件表面粗糙度 数值。     

磨削力与砂轮磨损的关系

本文综述了国内外砂轮磨损检测技术的发展概况。重新建立了磨削力经验公式。通过对磨削力两分比值变化的分析与试验,提出院用磨削力两分力比值来评价砂轮磨损的方法。最后,用磨削力两分力比值的变化作为砂轮磨损的评价标准进行了利用Intel-8086微处理机监控磨削过程的试验,结果是令人鼓舞的。     

ZK蜗杆齿形误差及其控制方法的研究

首次建立了包含砂轮修整参数的ZK蜗杆数学模型,分析了当砂轮半径发生变化时,m、z_1、d_1对蜗杆齿形误差的影响规律,给出了计算ZK蜗杆齿形误差的经验公式。提出了ZK蜗杆磨削过程中砂轮的智能化修整原理,实现了根据砂轮半径的变化对砂轮廓形的自动修整。     

数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮

根据非圆齿轮的啮合原理,对数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮进行研究,提出两种不同的机床结构运动形式,即砂轮移动型和砂轮固定型,并建立椭圆齿轮磨齿加工运动关系数学模型。由于椭圆齿轮的各个轮齿不同,其所需的展成行程也不相等,通过对展成和分度运动的详细分析,推导磨削每个齿槽的展成行程通用计算公式。最后给出加工实例,对两种加工方式中每个齿槽的基本加工参数进行了计算,并进行展成过程动态仿真。研究结果表明,利用数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮是完全可行的。     

断续磨削温度场的研究

在分析普通磨削和断续磨削温升特点的基础上推导出新的断续磨削温度场解析式,在分阶段析磨削温度时,考虑了冷却液的影响。通过电算,从理论上分析了砂轮沟槽几何参数η和冷却散热系数H对磨削温度影响的规律。试验验证了理论分析的正确性。文中所建立的磨削热模型亦有助于分析诸如铣削、断续切削等其他机械加工中产生的热问题。     

MICRO-DISCONTINUITIES OF THE GRINDING WHEEL AND THEIR EFFECTS ON ITS DURABILITY DURING INTERNAL CYLINDRICAL GRINDING

The article depicts the kinematic parameters of micro-discontinuities and how their shaping methods impact upon the active surface of grinding wheels. It also details the construction of a special device which makes it possible to obtain micro-discontinuities with specific and defined surface configurations and shapes. Experimental research into the effects of shaping the micro-discontinuities of the grinding wheel active surface was realized in the internal deep traverse grinding process. Grinding wheels with a ceramic bond, made from micro-crystalline sintered corundum grains, were utilized in the research. The research investigated the duration of the durability period of the grinding wheels. It also looked at the grinding power, as well as the machined surface roughness, when using grinding wheel with or without micro-discontinuities shaped upon the active surface. As a result of the research undertaken, it was determined that the implementation of micro-discontinuities extends the grinding wheel durability period by at least three times its original duration, while maintaining the desired quality of the machined surface.     

外圆切入磨削加工精度的研究

在考虑砂轮磨损和磨削能力变化的情况下,建立了磨削过程中工艺系统弹性变形微分方程式。分析了磨削过程中基本尺寸参数及工件原始形状误差的变化规律。并对磨削过程基本尺寸参数的变化及工件原始形状误差的纠正进行了试验研究。同时,带考察了切入进给速度对工件残余形状误差的影响。     

高速重负荷磨削机理的试验研究

钢坯磨削是应用广泛的高效磨削方法,目前国内线年进行表面磨削的钢坯超过百万吨。通过理论研究提高其技术水平将具有重要的理论和实际意义。本文以40～80m/s、1000～6000N的磨削试验为基础,讨论了工艺参数对磨削功率、金属切除率、磨削力比等的影响,并进而对钢坯磨削机理进行了一些探讨。研究表明采用高速重负荷磨削是发展我国钢坯磨削技术的有效途径,为高效钢坯磨床的设计提供了磨削数据,同时揭示了若干高速重负荷磨削的特点和规律。     

挤压液膜阻尼器在精密孔磨削中的应用

采用液膜阻尼技术研究精密孔的加工,按照达朗贝尔原理建立了液膜阻尼砂轮主轴运动微分方程,对挤压液膜阻尼器作用下的砂轮主轴中心运动轨迹进行了仿真,基于仿真结果设计了带挤压液膜阻尼器的内圆磨床砂轮主轴并进行了磨削试验。试验结果表明,设计合理的挤压液膜阻尼器对砂轮主轴具有优良的减振作用,可使砂轮主轴的振动减小30%～45%、精密孔的加工质量提高10%～20%、机床的工作效率提高15%～25%,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。