杯形砂轮精密磨削WC—Co涂层磨削力的试验研究

为了了解杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层磨削力的特点,对杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层的磨削力进行试验研究,进而对磨削力的特点、磨削用量影响规律和频率特性等方面进行分析。分析结果表明,杯形金刚石砂轮精密磨削WC—Co涂层时的磨削力具有其独特性。     

纳米结构陶瓷涂层磨削力的研究

对纳米陶瓷涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力(包括单位磨削面积磨削力和砂轮单颗磨粒磨削力)进行了研究,分析了砂轮磨削深度、工件进给速度、金刚石砂轮磨粒尺寸以及粘结剂类型等磨削参数对磨削力的影响规律.     

碟形金刚石砂轮变速修整的磨削力特征和系统稳定性研究

在建立杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮修整模型的基础上,分析了砂轮接触刚度对磨削系统稳定性和磨削力的影响。通过杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮的修整力试验,对磨削力的信号特征、变化规律进行了数理检验。结果表明:磨削力信号是一种平稳的周期性非正态振动信号;砂轮接触刚度增加,径向磨削力增加,系统稳定性下降;低速磨削时磨削力最大;砂轮变速磨削,径向磨削力降低,修整效率最佳。     

五轴磨床加工精密球面的磨削形态及运动分析

为了了解五轴磨床中杯形砂轮用于球面工件磨削的特点,通过坐标变换方法,给出了加工球面时杯形砂轮一点的磨削轨迹方程;基于轨迹方程,分析了磨削形态与加工参数之间的关系,导出螺距公式,提出条纹主带概念;最后进行了运动学分析,并依据杯形砂轮平面磨削实验结果,给出了杯形砂轮的理论磨削力变化曲线.分析表明,杯形砂轮加工球面的磨削形态近似对称,但磨削条件是不对称的.     

超硬陶瓷涂层精密磨削振动的试验研究

磨削振动会影响工件表面质量,降低砂轮的耐用度,缩短磨床的使用寿命,危害操作者健康.因此,有关磨削振动的产生机理、影响因素和抑制方法等一直是机械加工行业的热门研究课题.WC-Co涂层具有耐高温、硬度高、耐磨性好以及抗腐蚀等优点,逐渐在工业领域得到广泛的应用.与此同时,卓越的材料性能使得WC-Co涂层成为一种难加工材料.鉴于目前还未见到从磨削振动角度对WC-Co涂层精密磨削过程进行研究的现状,进行磨削试验研究、对磨削振动信号进行采集,并从时域和频域上进行分析.试验结果表明,在所选取工艺参数条件下没有产生磨削颤振,保证了加工的稳定性.     

钎焊金刚石磨削石材中加工参数对磨削力的影响

通过测量高频感应钎焊金刚石砂轮磨削花岗石过程中的磨削力,对砂轮所受的法向力和切向力进行了研究.得出了磨削深度、进给速度和砂轮线速度对磨削力及单颗金刚石所受磨削力的影响规律,并从理论上进行了分析讨论.     

磨削用量对超声辅助磨削碳化硅效果的影响

超声辅助磨削是一种适于加工陶瓷等硬脆材料的先进复合加工技术。在超声振动方向垂直于加工表面的条件下,采用金刚石杯形砂轮对碳化硅陶瓷进行超声辅助磨削与普通磨削试验。对两种方法的磨削力、力比及加工表面粗糙度进行了对比分析,并讨论了磨削用量变化对两种方法在上述指标中差异程度的影响。结果表明,与普通磨削相比,超声辅助磨削可显著降低磨削力,但一定程度上将导致加工表面质量变差。随着磨削用量的增大,超声辅助磨削与普通磨削之间的差异逐渐减弱,超声辅助磨削效果逐渐消失。     

电镀金刚石砂轮高效精密修整及熔融石英磨削试验研究

大尺寸光学玻璃元件主要采用细磨粒金刚石砂轮进行精密/超精密磨削加工,但存在砂轮修整频繁、工件表面面形精度难以保证、加工效率低等缺点。采用大磨粒金刚石砂轮进行加工则具有磨削比大、工件面形精度高等优点,然而高效精密的修整是其实现精密磨削的关键技术。采用Cr12钢对电镀金刚石砂轮(磨粒粒径151 μm)进行粗修整,借助修整区域聚集的热量加快金刚石的磨损,可使砂轮的回转误差快速降至10 μm以内。结合在线电解修锐技术,采用杯形金刚石修整滚轮对粗修整后的电镀砂轮进行精修整,砂轮的回转误差可达6 μm以内,轴向梯度误差由6 μm降至2.5 μm。通过对修整前后的金刚石砂轮表面磨损形貌成像及其拉曼光谱曲线分析了修整的机理。对应于不同的砂轮修整阶段进行熔融石英光学玻璃磨削试验,结果表明,砂轮回转误差较大时,工件材料表面以脆性断裂去除为主;随着砂轮回转误差和轴向梯度误差的减小,工件表面材料以塑性去除为主,磨削表面粗糙度为Ra19.6 nm,亚表层损伤深度低至2 μm。可见,经过精密修整的大磨粒电镀金刚石砂轮可以实现对光学玻璃的精密磨削。     

应用超硬大磨粒金刚石砂轮实现BK7光学玻璃的超精密磨削

首先以91μm磨粒杯形铜基金刚石砂轮作为修整器并结合砂轮在线电解修锐技术(ELID,Electrolytic in- process dressing)对151μm磨粒电镀镍基单层金刚石砂轮进行精密高效的修整。在最佳的修整参数下,同时应用测力仪对两个砂轮间磨削力进行监测,并应用共轴光学位移检测系统对砂轮表面状态进行在位监测,151μm砂轮的回转误差被减小至1～2μm范围,同时砂轮上所有金刚石磨粒被修整出平坦表面并拥有恒定的圆周包迹,此时砂轮达到最佳工作状态。然后应用被良好修整的砂轮对光学玻璃BK7进行磨削加工。磨削试验结果和亚表层完整度评价结果表明新开发的大磨粒金刚石砂轮修整技术的可行性,也验证大磨粒金刚石砂轮只要经过精密修整是可以应用于光学玻璃的延展性超精密磨削加工的,并能实现纳米级的表面粗糙度,显示出大磨粒金刚石砂轮在加工难加工材料和硬脆材料中的良好应用前景。     

钢结硬质合金的ELID高效磨削实验研究

在基于大量实验的基础上,对磨削钢结硬质合金时磨削力的变化规律进行了详细分析,并将磨削力、磨削表面粗糙度与普通磨削进行了比较.结果表明,采用铸铁结合剂金刚石砂轮进行ELID磨削时磨削力几乎不随时问的变化而变化,而采用普通磨削方式进行磨削时的磨削力随时间的变化不断增大,在线电解修整使砂轮在磨削过程中始终保持良好的磨削性能,有利于节省砂轮修整时间,提高加工效率.在ELID磨削中,采用微细砂轮进行磨削可以获得很低的表面粗糙度,实现了对钢结硬质合金的超精密镜面磨削.