考虑耕犁的超声磨削表面微观形貌建模与预测

超声磨削加工在难加工材料领域得到广泛应用,超声辅助磨削过程中,超声振动参数对磨削后的表面微观形貌具有重要影响,因此,为了在加工前对超声加工后的表面微观形貌进行预测,以优化加工参数。提出一种考虑耕犁的超声磨削表面微观形貌建模与预测方法。假设磨粒为球形,磨粒直径与间距服从高斯分布,给出砂轮形貌的数值生成方法;根据超声磨削运动学,建立考虑磨粒实时切削深度与耕犁影响的三维运动轨迹方程;在此基础上,提出超声磨削表面微观形貌生成的区域逼近求解算法,进而给出超声磨削表面微观形貌生成模型,模拟出超声磨削的三维表面微观形貌。通过试验分别从表面微观形貌的轨迹纹理、表面粗糙度数值两个方面对超声磨削表面微观形貌的模型的正确性进行了验证。     

考虑磨削热变形的表面微观形貌建模与仿真

针对磨削热引起的工件热胀冷缩效应对磨削后的工件表面微观形貌的影响,提出一种考虑磨削热变形影响的磨削表面微观形貌建模方法。假设磨粒为正四面体建立砂轮形貌;根据磨削运动学原理,建立考虑磨削热变形效应的单颗磨粒三维切削轨迹,并结合砂轮形貌与单颗磨粒轨迹,建立磨削表面微观形貌预测模型,通过磨削实验对仿真结果进行验证,结果为该模型最小误差仅0.135%,最大误差为13.31%,验证了在磨削热变形效应影响下的仿真结果的准确性。     

金属陶瓷材料高速超高速磨削性能试验研究

通过考察工艺参数(砂轮线速度、工作台速度和磨削深度)对磨削力、表面粗糙度及工件表面微观形貌的影响及最大未变形切屑厚度与比磨削能的关系,探讨了金属陶瓷材料的高速超高速磨削性能,即提高砂轮线速度,可使磨削力、表面粗糙度值大幅减小,材料塑性去除趋势增强;提高磨削深度和工作台速度将使磨削力和表面粗糙度值变大,材料脆性断裂去除趋势增强;提高砂轮线速度,可使最大未变形切屑厚度减小,比磨削能增大;提高磨削深度和工作台速度将使最大未变形切屑厚度变大,比磨削能减小。试验结果表明高速超高速磨削技术能够降低金属陶瓷材料出现崩边和裂纹现象的几率,并实现高效精密加工。     

CBN砂轮超高速磨削条件下加工表面粗糙度的实验研究

在高速超高速磨削工艺实验基础上,分析了砂轮线速度、切削深度、最大未变形切屑厚度等工艺参数对45#钢、40Cr两种材料磨削表面粗糙度的影响,揭示了在高速超高速磨削条件下用CBN砂轮进行磨削时,表面粗糙度值随砂轮线速度的提高而减小,随切削深度及最大未变形切屑厚度增加而加大的变化规律和机理。为特定材料在高速超高速磨削条件下的加工提供了参考依据。     

磨粒叶序排布砂轮磨削筋条表面力的表面效应

为了探索筋条表面磨削过程中,磨粒叶序有序化砂轮的磨削力对工件表面几何形貌的影响规律,首先,根据筋条减阻表面的特征参数,设计能够实现筋条减阻表面加工的磨粒叶序排布砂轮;其次,建立筋条减阻表面磨削过程的简化模型,对工件表面形貌进行力学仿真;最后,研究磨削速度、磨削深度、磨粒角度、排布参数等对筋条表面几何形状的影响规律。结果表明,磨削速度增大时,工件表面材料的隆起变形高度随磨削力的减小而增大;磨削深度增大时,材料的隆起变形高度随磨削力的增大而减小;磨粒角度增大时,材料隆起变形高度随磨削力的增大,先增大后减小;而在叶序系数增大过程中,材料隆起变形高度随磨削力的增大而增大。     

超音速火焰喷涂WC涂层超高速磨削试验研究

针对超音速火焰喷涂碳化钨涂层存在的加工困难,研究了不同砂轮线速度对涂层磨削力、表面粗糙度及表面微观形貌的影响,试验结果表明,随着砂轮线速度的大幅度提高,涂层磨削力、表面粗糙度值都能得到明显的减小;通过观察磨削表面的微观形貌发现,在超高速磨削条件下,涂层材料的去除方式更多的以塑性去除为主.     

超声振动螺线磨削表面微观形貌建模与仿真研究

为了实现高效率、高质量、低损伤的硬脆材料加工,对工件或砂轮同时施加砂轮轴向和径向的超声振动,该方法的显著特点是磨粒切削轨迹呈三维空间螺旋线型,将其定义为超声振动螺线磨削方法。在磨削工艺和二维超声振动的多参数共同作用下,材料去除机理产生复杂变化,表面微观形貌创出过程变得极其复杂。为此,提出一种超声振动螺线磨削加工表面数值仿真方法。基于超声振动螺线磨削几何映射关系,建立磨粒相对工件的空间螺旋线切削运动模型,进而给出超声振动螺线磨削加工表面生成模型,模拟出普通磨削和超声振动磨削的三维表面微观形貌,对比分析了超声振动对表面形成过程的影响规律。最后将仿真表面与磨削试验表面对比,发现两者微观形貌特征规律基本一致,验证了仿真方法的正确性和有效性。     

一种磨削表面微观形貌应力集中系数的计算方法

针对一种磨削表面微观形貌的应力集中问题提出了一种应力集中系数的精确计算方法。通过实验观察磨削工件表面微观形貌在进给方向具有沟壑状形貌特征,采用缺口模型分析计算磨削表面微观形貌应力集中系数;提出基于二维表面轮廓数据的缺口表征参数计算方法,建立无限大平面缺口模型并采用迭代法对模型进行修正,并用有限元方法进行对比验证。针对磨削表面微观形貌的应力集中系数与缺口模型特征参数-缺口的宽度、深度和谷底半径的定量关系,提供了对应的经验公式。研究工作为磨削表面微观形貌与应力集中系数关联规律研究提供一种定量计算方法,对分析磨削工件表面微观形貌的疲劳性能具有基础作用。     

瓷质玻化砖磨削机理研究

通过单颗粒金刚石磨削和砂轮磨削抛光实验,观察玻化砖磨削表面的微观形貌,分相磨削加工表面形成机理及影响因素。瓷质玻化砖磨削表面是由莫来石、玻璃相和残留石英的塑性变形和脆性断裂形成的;玻化砖的晶相组成和加工工艺加工表面光泽度和粗糙度;玻化砖烧成、冷却和磨削温度产生的石英晶型转变,以及粗加工产生的残余裂纹,是导致磨削工件破裂的重要原因。     

砂轮表面测量方法研究进展

砂轮被誉为"工业的牙齿",其表面特征参数(包括微观形貌特征参数与宏观轮廓特征参数)是磨削过程的重要输入参数,它是决定砂轮磨削性能与服役寿命、进而影响工件表面完整性与面形精度的关键因素。砂轮表面在磨削过程中瞬息万变,因此开展砂轮表面测量研究对于评估砂轮性能、优化磨削过程、揭示磨削机理具有重要意义,它一直是磨削领域的重要研究课题。概述了砂轮表面直接测量方法的基本原理、研究进展及发展瓶颈,并对各测量方法的未来研究方向进行了预测。     

磨削加工技术的发展趋势

综述了磨削加工的发展趋势,主要包括高速磨削、超高速磨削、精密和超精密磨削、缓进给磨削、高效深切磨削、砂带磨削及绿色磨削技术.分析了超高速磨削加工的机理及超高速磨削的优越性.阐述了高速超高速磨削加工技术的发展前景.     

磨削加工技术的现状

综述了磨削加工在机械制造业中的重要地位,提出了高速超高速磨削技术的优越性,阐明了实现高速超高速磨削的理论依据,分析了磨削加工的国内外现状,概述了欧洲、美国、日本等国近十年内的先进磨削技术和高性能磨床,并阐述了国内近几年磨削技术的发展状况。     

磨削加工技术的发展及现状

介绍了磨削加工技术的起源，及其在国内外的发展及现状。提出了目前高速和超高速磨削是提高磨削效率、减小工件表面粗糙度值和提高零件加工质量的先进加工技术。分析了磨削加工技术的机理、优越性和影响因素。阐述了磨削加工技术的发展前景。     

双端面不等面磨削在轴承生产中的试验研究

介绍了双端面磨削原理和所用砂轮结构，对双端面磨削工件表面缺陷及原因进行了分析。通过对砂轮性能的实际检测，质量跟踪及磨削试验，得出轴承密封座双端面不等面磨削所使用砂轮的硬度范围，两侧砂轮的硬度差及砂轮粒度等数据。     

磨削液磨削加工特性的研究

磨削液具有冷却、润滑、清洗、防锈等功能。本文研究了三种磨削液对磨削力、金属磨除率、表面粗糙度和烧伤程度的影响。结果表明，没有一种磨削液能够使各种指标均达到最佳值。因此，必须根据具体的磨削工艺要求选用相应的磨削液及供液方法。     

钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹

在分析和研究用树脂结合剂陶瓷结合剂刚玉砂轮以及绿色碳化硅砂轮磨削钛合金时产生磨削烧伤和磨削裂纹的基础上,提出了抑制钛合金磨削烧伤和磨削裂纹的措施。试验研究表明,合理的砂轮磨料和硬度等级、合理的磨削用量、高效磨削液和ＣＢＮ砂轮将有效地避免钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹。     

磁力研磨技术

磁力研磨是一种微细特种加工方法。在此介绍了磁力研磨加工的原理及特点,对磁性磨料的制备技术及要点作了简述,并对磁场场强、场强梯度、磁极分布等研磨参数以及工件与磨粒相对运动方式对研磨质量的影响进行了讨论,同时报告了国内外磁力研磨技术研究及工业应用的现状。     

齿轮磨削中磨削力数学模型的研究

基于锥面砂轮磨齿展成运动的几何模型,计算出砂轮在任意冲程中所磨除金属材料的几何形状尺寸,在平面磨削磨削力计算公式的基础上对该被磨除金属材料沿磨削宽度方向进行积分,得到了齿轮磨削加工过程中磨削力的计算公式,应用该公式进行了仿真计算,得到了两种提高齿轮磨削加工质量的方法。     

工程陶瓷材料磨削加工工艺研究现状与进展

工程陶瓷材料的可加工性与金属相比相差较多,其加工工艺也与金属存在很大的不同。磨削加工工艺是现今最成熟的陶瓷材料加工工艺,本文综述了近年来国内外工程陶瓷的磨削加工工艺,分析了磨床、砂轮、磨削工艺参数等因素对磨削加工的影响,并阐述了在不同工艺条件下合理选择加工参数的方法。     

高速磨削时的优选磨削参数

针对高速磨削下加工表面质量的要求，通过理论分析，试验研究，综合考虑各磨削参数对其影响，实现磨削参数的优化。