微小振动影响超精密非球面加工精度的研究

超精密磨削已广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工，加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的振动直接影响工件表面精度及粗糙度。为了适应非球面工件超精密加工的要求，本文通过分析加工过程中产生的振动现象，建立磨削中振动引起工件表面轮廓误差的数学模型，研究主轴转速变化及磨削加工参数对工件表面精度的影响；通过建立工件与砂轮之间的运动关系，得出砂轮的振幅、频率及加工速度的变化对工件表面精度的影响条件。研究结果表明：选择合理的加工参数能降低工件表面波纹度，提高工件的表面精度。     

小直径CBN砂轮磨削特性研究——沟槽加工时的磨削力及其对加？…

本文在小直径ＣＢＮ砂轮磨削沟槽双侧面、单侧面和底面实验的基础上分析了磨削力对小直径ＣＢＮ砂轮挠曲变形及其加工精度的影响。     

小直径CBN砂轮磨削特性研究──沟槽加工时的磨削力及其对加工精度的影响

本文在小直径CBN砂轮磨削沟槽双侧面、单侧面和底面实验的基础上分析了磨削力对小直径CBN砂轮挠曲变形及其加工精度的影响。     

电解磨削复合加工精密扩孔研究

研究电解磨削技术应用于9Cr18不锈钢微小孔扩孔工艺,重点分析了加工电压和进给速度对加工质量的影响.实验结果表明,采用电解磨削工艺,选择合适的加工参数可加工出高精度、低表面粗糙度的微小孔.     

硬质合金刀具材料的超精密磨削试验研究

本文引入了一种新型超精密镜面磨削方法——在线电解连续修整磨削(ELID磨削),介绍了该方法的机理和实现条件,并运用在线电解修整的金属结合剂超细磨粒超硬磨料砂轮,进行了硬质合金刀具材料YT14的超精密镜面磨削,取得了良好的结果,工件表面粗糙度直接可达十几个纳米。     

应用ELID技术进行微晶玻璃超精密磨削

由于微晶玻璃具有优良的物理、机械性能，在光学等领域得到了越来越多的应用。ELID磨削利用在线．电解的方法修整超细粒度的金刚石砂轮，可以有效地实现硬脆材料的超精密加工。本文将ELID磨削技术应用于微晶玻璃的超精密加工，通过改进ELID磨削的关键技术，包括砂轮电火花整形、电解修整电源和ELID磨削液的改进，实现了微晶玻璃的超精密磨削加工，同时通过采用原子力显微镜对不同磨削参数下的工件表面进行分析，以保证在塑性状态下对微晶玻璃进行磨削。因此提高了ELID磨削的质量。获得了Ra2．308nm的较好表面质量。     

强力砂带平面磨削加工精度的研究

本文结合强力砂带平面磨削工艺的实现，对加工精度进行了综合分析，建立了决定磨削尺寸精度的双工位强力砂带平面磨床精磨头的磨削残留量Δ的数学模型，并进行了Δ的工艺试验研究，得出了一些重要结论，还提出了提高平面度的主要措施。这些理论、试验研究结果具有重要的理论和实践意义。     

现代磨削加工技术的发展

介绍了现代磨削加工技术的发展概况及关键技术,展望磨削加工技术发展趋势.     

一种新型的微精密磨削加工用导电金刚石工具

近几年微粉化和高精密化在电子和光学工业上成为了一种重要的加工技术，在高精密的微型加工中开始使用各种精细金刚石砂轮。但是在模压砂轮中，随着磨料越来越精细，砂轮中磨料的均匀分散和高结合强度越来越难以达到，这导致了在磨削加工中磨粒从砂轮表面过早的脱落。因磨粒过早脱落而造成被加工表面出现划痕。修整间隔时间越短（因为有效磨粒数的减少）被加工的工件形位精度更差。因此，选择更微细的磨料，使得整形和修整更加频繁，导致了砂轮寿命的缩短并降低了磨削效率。 用微粉金刚石砂轮加工产品的典型实例包括光纤连接器用V形槽和碳化钨模具上的V形槽。这些V形槽的槽底倒角半径要求尽量的小。然而，即使使用粒度为4000。的微粉金刚石砂轮，槽底半径也不小于几个微米。本文中，K．Suzuki和T．Uematsu教授对近年来有关导电金刚石磨削工具应用的一系列研究作了综述，特别介绍了CMX850金刚石磨料新产品，元素六公司用最近投入市场的精细聚晶金刚石（PCD）生产的砂轮对碳化钨工件上的V形槽进行了磨削加工，可获得槽底倒角半径为R=1．6μm的精细V形槽。     

小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。      

陶瓷零件精密成形磨削新工艺研究

本研究开发采用金刚石磨料砂轮精密成形磨削陶瓷材料新工艺,实现采用金刚石磨料砂轮精密(微米级)成形磨削复杂形状陶瓷零件.文章介绍了磨削工艺中采用的提高成形磨削砂轮工作形面精度保持性、金刚石磨料砂轮的高效精密成形修整、砂轮修锐等关键技术.采用的砂轮是1A1 305×20×127×10 MBD 150 B 100,其特别之处是采用了新型树脂结合剂,具有良好的高温强度性能,磨削速度为40 m/s,新的砂轮修正方法将金刚石砂轮修整过程分为修形、修磨和修锐几个阶段.采用切入式成形磨削,磨削余量约1 mm,磨削得到的陶瓷零件形面圆弧精度可达到:0.005 mm,齿距误差:0.0025 mm;此外还进行了磨削陶瓷轴承环试验,磨削后获得的陶瓷零件圆弧精度达0.005 mm,沟道形位精度:0.003 mm,尺寸分散度在微米级.采用本方法可以成形磨削几乎任意形面的陶瓷或其他适合金刚石磨料砂轮加工的材料零件.     

细粒度金刚石砂轮椭圆超声振动修整试验研究

针对硬脆材料精密加工中细粒度金属结合剂金刚石砂轮修整精度低、修整速度慢、成本高的难题,开发了基于局部共振设计方法的新型单驱动椭圆振动超声修整装置,设计了专用试验砂轮.修整试验结果表明:与普通机械修整方式比较,椭圆超声振动修整后的砂轮表面磨粒分布均匀、静态磨粒数增加;磨粒表面平滑完整,多个棱边有完整锋利的磨刃;同时,结合剂三角洲面积减小,磨粒突出高度增大,延性修整痕迹明显.随着修整切深增加,单位面积上砂轮突出磨粒数减少,砂轮的承载率下降,磨粒锋利性降低;随着修整导程增加,各截层的磨粒数逐步减少,但是承载率增加,磨粒变得锋利;砂轮转速增加,椭圆超声振动修整的效果减弱,砂轮磨粒锋利性降低,而超声功率增大有利于改善修整效果.选择合理参数,采用椭圆振动超声复合修整技术,可以实现细粒度金刚石砂轮的低成本快速修整.     

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。     

cBN砂轮超声振动修整表面地貌实验研究

对cBN砂轮进行了超声振动辅助机械修整试验,研究了砂轮修整后表面地貌特征及砂轮表面静态有效磨粒数。实验结果表明,超声振动辅助修整的cBN砂轮表面的磨粒突出高度随振动频率增大而增大;砂轮表面静态有效磨粒数随着修整导程和修整深度的增加而减少。选择合理的修整参数,采用超声振动修整技术能够获得较理想的cBN砂轮表面。     

Study of precision micro-holes in borosilicate glass using micro EDM combined with micro ultrasonic vibration machining

Because of its excellent anodic bonding property and surface integrity, borosilicate glass is usually used as the substrate for micro-electro mechanical systems (MEMS). For building the communication interface, micro-holes need to be drilled on this substrate. However, a micro-hole with diameter below 200 μm is difficult to manufacture using traditional machining processes. To solve this problem, a machining method that combines micro electrical-discharge machining (MEDM) and micro ultrasonic vibration machining (MUSM) is proposed herein for producing precise micro-holes with high aspect ratios in borosilicate glass. In the investigations described in this paper, a circular micro-tool was produced using the MEDM process. This tool was then used to drill a hole in glass using the MUSM process. The experiments showed that using appropriate machining parameters; the diameter variations between the entrances and exits (DVEE) could reach a value of about 2 μm in micro-holes with diameters of about 150 μm and depths of 500 μm. DVEE could be improved if an appropriate slurry concentration; ultrasonic amplitude or rotational speed was utilized. In the roundness investigations, the machining tool rotation speed had a close relationship to the degree of micro-hole roundness. Micro-holes with a roundness value of about 2 μm (the max. radius minus the min. radius) could be obtained if the appropriate rotational speed was employed.     

Li-Ti铁氧体陶瓷精密磨削的试验研究

铁氧体陶瓷的应用因其表面加工质量难以保证而受到很大限制。本文采用80/100#树脂结合剂金刚石砂轮和W 20石墨白刚玉砂轮对Li-Ti铁氧体陶瓷进行了磨削试验。研究了单位宽度磨削力、表面粗糙度和单位宽度材料去除率随磨削参数的变化规律,观察并分析了铁氧体工件磨削后的表面微观形貌。结果表明:Li-Ti铁氧体的表面粗糙度值可达到Ra0.084μm,实际单位宽度材料去除率达到90%,材料以塑性方式去除;采用上述砂轮可实现铁氧体陶瓷的高效精密磨削。     

金刚石砂轮精密修整工艺研究

金刚石砂轮机械磨削是砂轮整形的传统方式。砂轮旋转速度以及工具砂轮的进给量是金刚石砂轮机械精密整形的主要工艺参数。通过在超硬材料砂轮整形机床上的大量实验和砂轮磨削力的分析,得到了金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮精密整形的比较理想的工艺参数;确定了工具砂轮的线速度应在11 m/s左右,工具砂轮轴转速在1 050～1 800 r/min;金刚石砂轮轴转速设定在400～1 000r/min,金刚石砂轮的线速度为2.6～10.5 m/s。同时,分析比较了机械修锐和喷砂修锐的效果。     

超硬磨料砂轮超声振动修整新进展

硬脆材料精密高效的磨削水平取决于超硬砂轮的修整,随着硬脆材料的广泛使用,超硬磨料砂轮的修整技术也有了新的发展。本文简要叙述了目前一些修整方法的局限性并重点论述了超声波振动修整方法的修整机理以及不同的修整方式,并且对各种修整方式的特点和效果进行了分析。超声振动修整技术是一种高效的修整方法,修整后的砂轮获得了理想的砂轮形貌。其中,单激励椭圆超声振动修整技术是一种有效而低成本的新型修整方法,可以实现金刚石砂轮的高效修整。     

不同砂轮磨削牛密质骨的磨削力研究

本实验选取与人体骨组织生物力学性能相接近的牛长骨为研究对象,用不同种类的砂轮进行磨削,研究骨组织磨削特性。实验结果表明:长骨骨干不同方向的磨削力不同,截面磨削力最大,侧面磨削力次之,表面磨削力最小;骨组织磨削力随磨削深度和工件速度的增大而增大,随砂轮速度的增大而减小;采用金刚石砂轮磨削骨组织的磨削力比采用氧化铝砂轮磨削时的磨削力要小得多;骨组织的磨削力比在3~5之间。通过对骨组织磨削特性的研究,为磨削技术在骨外科手术中的应用提供一定的参考。