金刚石微粉砂轮软弹性修整研究（Ⅲ）─软弹性整形效率及其影响因素

软弹性修整法修整金刚石微粉砂轮具有极高的整形效率，整形效率远高于常规的金刚石砂轮修整方法，也包括电火花修整法。本文研究了软弹性整形效率及其影响因素，讨论了软弹性整形中各参数的选择原则。     

金刚石微粉砂轮软弹性修整研究（Ⅲ）：软弹性整形效率及其影…

软弹性修整法修整金刚石微粉砂轮具有极高的整形效率，整形效率远高于常规的金刚石砂轮修整方法，也包括电火花修整法，本文研究了软弹性整形效率及其影响因素，讨论了软弹性整形中各参数的选择原则。     

基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形

采用金属结合剂超微细粒度超硬磨料砂轮实现硬脆材料的ELID(Electrolytic In—process Dressing在线电解修整)精密与超精密磨削是一项加工新技术。金属结合剂砂轮具有很高的强度、硬度及良好的耐磨性,但修整困难。与普通磨削砂轮不同,金属结合剂金刚石微粉砂轮的修整分为整形和修锐两个阶段。本文开发了基于组态软件LabVIEW的数据采集系统,研究了基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形技术。结果表明砂轮旋转周期中的放电电流曲线是否呈现局部放电特征可以作为新设定电参数是否具有加工能力的判据。砂轮整形过程中的放电电流曲线是否达到平滑,即是否出现周圈放电现象可以作为其是否还具有整形能力的判据。对于圆跳小于10μa砂轮精密整形来说,仅靠观察火花状况实施进给难以避免空载、拉弧甚至短路现象。通过整形电流波形的实时监控不仅可以方便地获取有效加工电规准,而且很容易避免极间短路现象、鉴别非正常工作状态。金属结合剂微粉砂轮的整形精度和效率不仅与电规准有关,而且受到电极形状、工作液的绝缘性能及最小进给量值的影响。实验表明以电解液作为工作液、采用平面电极,选定合适的电规准,W10微粉金刚石砂轮最终的整形精度可达到圆跳小于2μm、锥度误差在1μm以内,平均整形效率约0．95μm／min。     

基于LabVIEW的数据采集系统在金属结合剂金刚石砂轮电火花整形上的应用

在本文中，使用霍尔电流电压传感器，数据采集卡，电容测微仪，基于LabVIEW编程语言建立了数据采集系统：通过数据采集系统实时监测金刚石砂轮电火花整形过程，以及测量砂轮圆度。揭示出电火花整形不同阶段电流电压变化的基本规律，而且通过电流和电压图形，可以判断出砂轮是否达到了某一电参数下的整形精度极限：实验结果表明最后整形阶段的微小进给量及低电压、低占空比和高频率的电参数对提高整形精度具有重要作用。基于LabVIEW的数据采集系统的电火花整形技术有助于提高精密整形的精度。W10金刚石砂轮最终可达到小于2μm砂轮圆跳.     

粗粒度青铜结合剂金刚石砂轮电火花-机械复合整形试验研究

金属结合剂金刚石砂轮由于其结合剂的高把持强度,导致砂轮整形极其困难.微细粒度金属结合剂砂轮一般可通过机械、电火花、电化学或激光等某单一整形方式进行整形,但对于粗粒度砂轮来说,由于磨粒尺寸较大,采用上述任一种整形方式都存在一定问题.本文针对粗粒度砂轮多用于高效磨削这一特点提出了一种复合式整形方法:电火花-机械复合整形法,并阐述了该方法的整形机理;此外,还对整形精度起着重要作用的参数--放电间隙与电规准之间的关系进行了试验研究,并通过100/120#青铜结合剂金刚石砂轮的整形试验进行验证.试验结果表明,采用电火花-机械复合整形方法可以实现对粗粒度金属结合剂超硬磨料砂轮的高效整形,整形精度可达6μm以下.     

金刚石微粉砂轮软弹性修整研究（Ⅳ）：软弹性整形精度

软弹性方法是一种高精度的修整方法，本文研究了金属结合剂金刚石微粉砂轮的软弹性整形精度及其影响因素，指出了为了获得高的整形精度各修整参数的选择原则。     

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.     

金刚石砂轮的成形方法

为了满足单件小批量地生产用于加工硬质合金螺纹刀具的金属基金刚石成形砂轮的需求,在原有的电火花加工金属基金刚石成形砂轮的方法上提出一种新的成形金刚石砂轮的加工方法。采用实时检测、实时控制和两轴联动全闭环数控系统单刀加工成形石墨电极,再用电火花加工方法加工出成形金刚石砂轮。并通过实验验证了成形石墨电极的加工精度。此方法能够满足单件小批量生产成形金刚石砂轮的需求。     

金属基金刚石砂轮的电火花修锐机理

对电火花放电作用下砂轮表面结合剂材料的去除机理进行了分析.在电火花成形机床上进行电火花修锐青铜结合剂金刚石砂轮的试验,在VH-800三维数字显微镜观察电火花修锐前后金刚石砂轮表面的微观形貌,考察了砂轮修锐前后表面峰点高度分布的变化,比较了不同放电参数作用下的修锐效果.实验证明电火花放电技术可应用于金刚石砂轮的修锐,电火花放电对金属结合剂金刚石砂轮进行修锐时存在一个合适的修锐参数范围,在这个范围内,修锐可以获得较好的效果.     

金属结合剂金刚石多孔砂轮磨削温度的实验研究

制备了不同孔隙率的金属结合剂细粒度和微粉金刚石多孔砂轮并进行了不同材质石材的磨削性能实验.采用热电偶测温法,研究了不同孔隙率、不同磨粒粒度的金属结合剂金刚石多孔砂轮对两种不同工件材料的磨削温度特性.实验结果表明,不同孔隙率、不同磨粒粒度的金属结合剂金刚石砂轮的磨削温度均随着转速及切深的增加而增加;细粒度的金属结合剂金刚石砂轮随着孔隙率的增大,磨削温度降低;而微粉金属结合剂金刚石砂轮则表现出和细粒度金属结合剂金刚石砂轮不同的特性,即孔隙率达到一定值时,随着孑L隙率继续增大,磨削温度反而升高;同一孔隙率金属结合剂金刚石砂轮,细粒度金刚石砂轮的磨削温度要低于微粉金刚石砂轮的磨削温度.     

基于模糊控制的金刚石砂轮电火花整形研究

电火花加工技术是金刚石砂轮整形和改善表面质量的有效方法.电火花放电状态同极间间隙密切相关.通过分析和实验,识别了表征放电状态的参数与极间间隙之间的关系,基于模糊控制策略,建立了计算机控制系统.实验证明,该方法可显著提高加工效率.     

烧结方式对金刚石微粉氧化、形貌和砂轮磨削性能的影响

研究了烧结前金刚石微粉以及经空气气氛烧结、氮气气氛烧结和陶瓷结合剂包裹空气气氛烧结的金刚石微粉形貌和氧含量,并以这些微粉为原料制备了陶瓷金刚石砂轮,研究了微粉状态对磨削性能的影响。结果表明:烧结方式对金刚石微粉氧含量和性能有较大影响。金刚石微粉在空气气氛中烧结后重量减少5.2%,总氧含量、表面氧含量和点氧含量分别为0.078%、4.84%和2.00%,均大幅度高于其他两种烧结方式。此外,由空气气氛、氮气气氛和陶瓷结合剂包裹烧结的金刚石微粉制备的砂轮的磨耗体积比只有用未经烧结金刚石微粉制备砂轮的59.6%、89.6%和67.6%。     

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。     

金刚石砂轮粘结剂中热强元素对其电火花定型过程的影响

金属粘结剂的金刚石砂轮的电火花定型过程的方法不仅具有较高的生产效率 ,而且保证金刚石粒度在很大范围内较高的定型质量和精度。在带有铜锡基体的金属粘结剂的砂轮上进行电火花定型过程效果最好。这时定型效率 (加工含金刚石层的砂轮的生产效率 )可达 2 0～ 2 4 mm3/ min。同样 ,在深度切削硬质合金时这种砂轮的定型寿命为 1 0 0米以上。用电火花方法定型的 M2— 0 1粘结剂金刚石砂轮可用于切削硬质合金异型产品、含钢硬质合金、结构陶瓷等。比例为 8∶ 2的铜和锡粉末是粘结剂的基本成分。为了提高粘结剂的冲击韧性 ,在其成分中加入热强…     

专利信息

CN200710053616．5热压高磷铁基金刚石钻头及其制备方法,CN200710094215．4地质勘探用聚晶金刚石钻头的制造方法,CN200610062842．5聚晶金刚石复合片钻头胎体的制备方法,CN200710189998．4金刚石微粉整形球磨机的钢球配比方法,CN200710190139．7钎焊金刚石热管砂轮,CN200710012258．3爆炸合成纳米聚晶金刚石的方法及专用爆炸装置。     

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。     

滚轮修整的新工艺新选择

砂轮作为一种精密加工工具能够用来磨出公差为0.00005英寸(0.00127毫米)的零件。这样的精度取决于金刚石修整质量和砂轮适应性。因为砂轮是由其应用需要而产生的,砂轮工作而必须周期性地重新修锐和重新整形,以保持尺寸公差和锋锐切削作用。适当的修锐和整形,使砂轮保持精确的工作表面,能保证加工的工件精度在尺寸公差之内。     

金刚石微粉砂轮软弹性修整研究（Ⅱ）──软弹性整形的特点及砂带选择

软弹性修整法是金刚石砂轮的行之有效的修整方法。研究表明软弹性整形金刚石砂轮具有分段去除砂轮圆度误差的特点，因此本文提出一种适合于软弹性整形的效率评价方法。本文还讨论了软弹性整形用砂带的选择。     

金刚石微粉砂轮软弹性修整研究（Ⅱ）——软弹性整形的特点及砂…

软弹性修整法是金刚石砂轮的行之有效的修整方法，研究表明软弹性整形金刚石砂轮具有分段去除砂轮圆底误差的特点，因此本文提出了一种适合于软弹性整形的效率评价方法。本文还讨论了软弹性整形用砂带的选择。     

金刚石砂轮修整机脉冲电源的设计与应用

针对传统的电火花金刚石砂轮修整机脉冲电源人机交互方式陈旧、电源主振脉冲抗干扰能力弱、放电效率低及寄生电感严重等的缺点,设计一款电火花脉冲电源。采用三菱PLC作为系统主控制器,选用STC8A8K64S4A12单片机与EPM570T100C5N CPLD可编程逻辑器件作为脉冲主控芯片,并进行电火花脉冲电源的硬件与软件设计。同时制作金刚石砂轮修整机电源样机,以石墨轮为电极,金刚石砂轮为加工工件进行放电加工试验,检验设计的电源加工性能,并与传统电火花金刚石砂轮修整机进行工艺对比试验。结果表明：设计的脉冲电源控制方式简洁,参数设置方便,放电波形抗干扰能力强,不易失真,放电效率较高,加工的金刚石砂轮表面质量较高,成型面颗粒完整度高。