刚玉涂覆的金钢石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法,并对经研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了35％,使用寿命延长35％以上;采用涂覆刚玉的金刚石,减少金刚石的实际投放量20％,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5:1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO₂的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500 mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。      

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。      

刚玉涂覆的金刚石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法 ,并对比研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明 ,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮 ,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了 35 % ,使用寿命延长 35 %以上 ;采用涂覆刚玉的金刚石 ,减少金刚石的实际投放量 2 0 % ,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能途径及分析

从钎料金属对金刚石润湿性研究、单层钎焊金刚石砂轮磨粒排布、钎焊方法及工艺和钎焊性能考核等几个方面，详细分析了提高单层金刚石钎焊砂轮综合性能的途径，并提出了合理可行的研究方法。     

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.     

铸铁结合剂金刚石砂轮ELID磨削硬质合金的性能研究

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.本文采用不同粒度的铸铁结合剂金刚石砂轮ELID镜面磨削硬质合金,得到了不同加工效率以及不同加工表面质量的硬质合金磨削效果,揭示了不同粒度砂轮其磨削性能变化的规律与作用.实验结果表明:在相同的进给量下,粗粒度砂轮的磨削效率较高,能更好地控制工件的尺寸精度.细粒度砂轮则磨削效率较低,但能获得优良的加工表面质量.砂轮表面的氧化膜在磨削过程中扮演非常重要的角色,磨粒的粒径与砂轮表面氧化膜厚度的比值大小决定了砂轮的磨削性能.氧化膜的形成又受到电解参数的影响,可以通过对电解参数的调节实现高效率高精度的ELID磨削.     

金刚石砂轮树脂结合剂的性能分析

金刚石树脂砂轮的磨削性能在很大程度上取决于结合剂的性能。目前,金刚石树脂砂轮普遍采用溶液聚合热塑性酚醛树脂作结合剂,此结合剂存在着易吸潮结团、混料困难、不易长期存放,需加固化剂才能固化,且固化过程中有大量的有害气体溢出,使用时需要加工成粉末等缺点。为克服以上不足,采用悬浮聚合热固性酚醛树脂作金刚石树脂砂轮的结合剂,可较好的解决以上问题。本文通过采用粒度分析、红外光谱分析、差热分析、失重分析及色泽对比等分析手段对悬浮聚合热固性酚醛树脂的理化性能进行了分析比较,并对该树脂结合剂在金刚石砂轮上的应用进行了磨削对比试验。由于热固性酚醛树脂结合剂具有强度高、耐热性好、颗粒粉末细、分散流动性好及使用方便等特点,试验结果表明．用悬浮聚合热固性酚醛树脂结合剂研制的金刚石砂轮其综合性能及磨削效果均优于溶液聚合热塑性酚醛树脂结合剂金刚石砂轮。     

双层树脂金刚石砂轮及应用

本文阐述了树脂金刚石砂轮是双民支的，它包含有两个不同粒度的金刚石磨料工作层。在一次磨削过程中，它对工件既起到粗磨作用，又起到精磨作用，既有较高的工作效率，又要获得良好的工件表面粗糙度。本文对影响双层金刚石砂轮使用效果的若干因素进行了试验和分析探讨。     

树脂结合剂金刚石砂轮精密磨削单晶硅片的磨削力研究

通过对树脂结合剂金刚石砂轮磨削单晶硅片的轴向磨削力Fz的变化规律的研究,分析了单晶硅片在磨削过程中轴向磨削力与磨削工艺参数之间的关系。通过改变砂轮的轴向进给速度、砂轮线速度和砂轮粒度等工艺参数,找出了这些工艺参数对轴向磨削力Fz的影响规律,并建立了轴向磨削力的经验公式。结果表明:树脂结合剂金刚石精密磨削单晶硅片时,轴向磨削力随着砂轮的轴向进给速度vf和磨粒粒径的增大而增大,随着砂轮线速度vs的增大而减小,且这三个工艺参数中,砂轮轴向进给速度vf对轴向磨削力的影响最大。     

基于逆向设计的异型金刚石砂轮设计流程分析与应用

随着石材制品向着高档化、异型化、艺术化的发展,个性化的定制、小批量的生产是石材制品加工发展的必然趋势,异型金刚石砂轮的设计则是实现石材异型化加工的关键。我们以实际建筑设计中的异型石材为例,应用逆向设计的方法,根据建筑设计效果图,反求设计出异型砂轮的外形尺寸,并结合金刚石砂轮的制造工艺对异型砂轮的设计提出了改良措施。最终实现从建设效果图到砂轮外形的逆向设计流程。研究成果为异型金刚石砂轮的设计方法提供了参考依据。     

基于空心氧化铝微球造孔的陶瓷结合剂金刚石砂轮

研究空心氧化铝微球质量分数和粒径（0.2, 0.4, 0.6 mm）对砂轮的总气孔率、抗弯强度、硬度和微观结构的影响,制备以空心氧化铝微球为造孔剂的陶瓷结合剂金刚石砂轮,并研究砂轮对石英玻璃的磨削性能。结果表明:随着空心氧化铝微球质量分数增加,砂轮总气孔率升高,抗弯强度和硬度降低;空心氧化铝微球质量分数相同时,其粒径越小,砂轮的总气孔率越高,抗弯强度和硬度越低;制备的空心氧化铝微球陶瓷结合剂金刚石砂轮可用于磨削石英玻璃,加工后石英玻璃的表面粗糙度从0.5113 μm降至0.0206 μm。      

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。      

钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮研究

为解决传统树脂砂轮打磨钢轨时存在的打磨效率低、易烧伤钢轨和粉尘污染大等问题,分析利用钎焊金刚石技术的优势制备新型钢轨打磨用砂轮的可行性。结合磨粒有序排布工艺,制备具有开槽结构的新型钎焊金刚石砂轮,并对U71Mn钢轨钢进行打磨对比试验。结果表明：相较于树脂锆刚玉砂轮,新型钎焊金刚石砂轮能提高50%左右的打磨效率,并有效降低磨削温度,避免钢轨烧伤。在钢轨打磨过程中,新型钎焊砂轮排屑效果显著,基本不发生磨屑黏附现象;但砂轮开槽导致磨削振动增大,加剧金刚石磨粒破碎,并增大钢轨表面粗糙度。新型砂轮磨屑多为带状,磨屑体积大且无熔融小球。     

Al-Sn预合金粉末及其在金刚石磨具中的应用

通过超声雾化法制备Al-Sn预合金粉末，研究Al—Sn预合金粉末的形貌、热压性能、抗氧化性能及其在铝基金刚石磨轮中的应用情况。结果表明：制备的Al—Sn预合金粉球形度高，与相同组成的单质Al、Sn混合粉末相比，其抗氧化性能提高2．23倍，而热压温度低50℃左右，且热压后组织均匀；预合金粉末有利于制备的铝基金刚石磨轮的成分均匀。     

D杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮试验研究

本文采用了D杯形砂轮与碟形砂轮对磨法来修整大直径树脂结合剂碟形金刚石砂轮。在分析研究杯形砂轮修整碟形砂轮的修整原理及修整方式的基础上，用自行研制的专用修整装置，从主轴转速、修整深度、修整工具结合剂类型等方面进行了对比工艺试验研究，总结了杯形砂轮修整碟形砂轮的不同工艺参数与修整效率、修整质量之间的工艺规律。试验结果表明，在本试验条件下主轴转速500r／min，修整深度0．02mm的修整效率较好；细粒度、中等浓度的青铜结合剂杯形金刚石砂轮与粗粒度、高浓度的杯形砂轮修整碟形砂轮相比，后者具有较好的修形效果和修整效率；D杯形砂轮与GC杯形砂轮交替配合使用可以大大提高碟形金刚石砂轮的修形效率和修锐效果。     

金刚石砂轮磨削钛合金时的磨削力研究

为解决金刚石砂轮磨削钛合金时材料弹性模量低、弹性形变大等问题,从理论上对砂轮的受力状态进行分析。基于切屑分离准则和材料摩擦属性,构建钛合金磨削时的受力模型,并对单颗磨粒的受力状态进行有限元仿真。设计钛合金磨削加工试验,研究工艺参数变化对砂轮磨削力的影响规律。结果表明：砂轮磨削速度增加,磨削力逐渐降低;当进给速度和磨削深度增加时,磨削力增加。当磨削工艺参数改变时,砂轮的切向和法向磨削力的变化趋势大致相同,切向和法向磨削力的比值为0.29～0.37。且磨削力的理论值和试验值的变化趋势基本一致,二者相对误差的平均值在5%以内,验证了磨削力理论模型的正确性。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮组织结构对其性能的影响

研究单晶硅片磨削用陶瓷结合剂金刚石砂轮的组织结构对砂轮性能的影响,评估砂轮组织结构对砂轮磨损速率、磨床主轴电流、磨削后的单晶硅片表面粗糙度及其表面形貌的影响。试验结果显示:主轴电流随着砂轮组织中孔隙率的增加呈现下降趋势,从最高的7.0 A降低至6.3 A;砂轮的磨损速率则表现出相反的规律,气孔率最大的砂轮的磨损速率是最小的砂轮的近2倍,分别为2.525 2 μm/片和1.423 8 μm/片;砂轮组织结构对磨削后工件的表面粗糙度影响不大,工件的表面粗糙度R_a值分别为7.67、7.47和7.37 nm;但当气孔孔径过大、孔壁变薄时,会造成磨削工件表面出现深划痕,导致硅片磨削质量恶化。