砂轮特性对40Cr钢磨削淬硬层的影响

以平面磨削淬硬试验为基础,研究了不同砂轮特性条件下40Cr钢磨削淬硬层的组织与性能。结果表明,在磨削淬硬加工中的热、机械耦合作用下,砂轮特性对磨削淬硬层的马氏体组织形貌及其高硬度区硬度值无显著影响。随着砂轮粒度或砂轮硬度的提高,磨削淬硬层深度相应增加。与树脂结合剂砂轮相比,采用陶瓷结合剂砂轮可使淬硬层深度增加近40％。     

模具曲面包络磨削的磨削力实验研究

对于模具成型曲面的圆弧包络磨削,曲面磨削力是研究曲面磨削特性、砂轮磨削状态及寿命的重要参数。为解决曲率和磨削力动态变化引起的磨削力难以准确采集及分析的问题,文章首先搭建了三轴曲面磨削力采集系统,明确了三向压电测力仪测得的Fx,Fy,和Fz与磨削分力之间的关系,分析了各磨削条件及曲率对磨削力时域特性的影响。结合工件表面粗糙度、磨削力比及砂轮磨损,可用磨削合力来监控磨削状态及砂轮寿命。针对该实验中的磨削条件,磨削力比2.44可作为圆弧砂轮寿命的判断依据。     

高精度深槽深切缓进给磨削的研究

文中介绍采用立方氮化硼薄片砂轮对高精度深槽进行深切缓进给磨削,取得好效果,并介绍了砂轮结构和特性、砂轮修整、磨削用量及磨削液等对磨削效果影响的试验结果。     

高速磨削砂轮磨损对磨削表面质量的影响研究

基于陶瓷CBN砂轮对渗碳钢20Cr Mn Ti开展了高速外圆磨削试验。在外圆磨削余量和工艺参数固定的情况下对工件进行连续磨削,以工件上的磨除体积为砂轮磨损指标,考察了砂轮磨损对工件表面粗糙度、残余应力、表层金相组织和显微硬度变化的影响。实验结果表明工件表面粗糙度会随着砂轮磨损而上升,表面残余应力随着砂轮磨损逐渐呈现拉应力的趋势,磨削表面会出现回火软化变质层。该结果可为进一步研究高速磨削机理及优化工艺参数提供依据。     

关于钛合金的磨削

文中介绍了钛合金磨削的一些经验:如何选择砂轮特性和磨削参数等,指出TL磨料、松组织、低硬度的砂轮,在较低砂轮线速度和较高工件转速下磨削是可行的。     

在线电解修整(ELID)超精密磨削中的金刚石磨具特性研究

ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,主要用于硬脆材料超精密磨削过程中金属基结合剂超硬微细磨粒砂轮的在线修整.本文以金刚石微粉砂轮在线电解修整(ELID)磨削氮化硅陶瓷为例,着重研究了磨具特性对硬脆材料超精密磨削过程的影响.研究表明,磨具组织沿砂轮圆周的不均匀性将会导致砂轮表面钝化膜状态的不一致,这将直接影响砂轮局部参与切削的磨粒数量,影响单个磨料的实际磨削厚度.这首先将对工件表面的磨削质量,特别是对表面粗糙度产生直接影响,同时也非常不利于实现材料的高效去除.     

超薄砂轮高速精密切割磨削影响因素系统分析

超薄砂轮切割磨削是电子元器件精密切割的主流技术。该文基于切削磨削加工原理,分别从超薄砂轮切割磨削特点、硬脆材料切割磨削机理、精密切割磨削工艺、加工系统受力、超薄砂轮特性及使用性能等多个方面进行了分析,并着重分析了超薄砂轮切割磨削环境、砂轮刚性、对称性、轴向磨削力等对磨削精度及质量的影响,对提高超薄砂轮切割磨削技术应用具有指导意义。     

金刚石砂轮磨削Al2O3—Mo金属陶瓷的试验研究

在分析金属陶瓷特性的基础上,探讨了金刚石砂轮磨削Ａｌ２Ｏ３ － Ｍｏ 金属陶瓷磨削机理。通过实验,指出了磨削力,磨削液及机床刚度对金刚石砂轮磨削金属陶瓷的影响。     

砂轮表面形态测量方法：直接法（触针法）

为了弄清磨削加工现象(磨削机理、磨削力、磨削加工表面光洁度、砂轮耗损等)，应对砂轮表面形态进行测量。作为砂轮表面形态特性值，一般考虑砂轮表面的磨粒切刃位置分布、磨粒切刃密度、磨粒切刃形状等参数。     

工程陶瓷磨削力的影响因素研究

磨削力是反映磨削过程的重要参数,磨削力与被磨材料的性能和显微结构、磨削用量、砂轮特性以及材料去除机制等有着密切关系。从陶瓷磨削模型和工程陶瓷材料磨削过程中的材料去除机制出发,分析了陶瓷磨削过程,研究了磨削力的形成,分析了磨削力的特点,并从磨削力的影响因素出发,分别研究了陶瓷材料性能、磨削方向、砂轮磨削速度、工件速度、磨削深度和砂轮粒度对磨削力的影响,对陶瓷磨削理论有了进一步的认识。     

金刚石砂轮磨削Si_3N_4陶瓷的磨损特性

本文采用单颗粒磨削试验法分析了不同品级金刚石磨削反应烧结热等静压Si_3N_4陶瓷的磨损特性,测量了四种金刚石砂轮在一定磨削条件下磨削Si_3N_4陶瓷的磨耗比,探讨了金刚石砂轮的结合剂、磨料品级和粒度对砂轮磨损性能的影响。研究结果表明,金刚石砂轮的结合强度、磨料品级和粒度对砂轮的磨损性能有不同程度的影响,其中结合强度的影响最为显著。磨削Si_3N_4陶瓷时,选用青铜结合剂、JR_3级和较细粒度的金刚石砂轮有利于提高加工效率,降低砂轮的消耗。     

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。      

陶瓷结合剂CBN砂轮高速磨削钛合金TC4-DT

针对钛合金磨削温度高、磨削表面质量难以控制等特性,采用陶瓷结合剂CBN砂轮开展了TC4-DT钛合金高速磨削实验研究,研究了磨削用量对磨削温度、磨削力和磨削表面形态影响规律及机制。结果表明:砂轮线速度和磨削深度对钛合金TC4-DT磨削力、磨削温度及表面粗糙度影响最为显著,而工作台速度对其影响不明显。砂轮线速度在60~80 m/s时,磨削温度较低,磨削表面质量良好;而砂轮线速度达100 m/s后,磨削温度急剧上升,磨削表面出现斑状涂覆物、微裂纹等热损失缺陷。选择合理高速磨削工艺可获得良好磨削表面质量并提高加工效率。     

CBN杯形砂轮端面磨削轧辊的磨削几何学分析

本文建立了CBN(立方氮化硼)杯形砂轮端面磨削轧辊的几何模型，从磨削几何学的角度研究了杯形砂轮端面磨削轧辊的磨削特性和输人参数对切人线长度和宽度的影响，分析了端面磨削外圆时的磨削接触弧的特点，结果表明，当切深较小时，砂轮与轧辊为点接触；已加工表面的粗糙度主要取决于砂轮外缘的磨粒密度；磨削效率的高低取决于砂轮内缘的磨粒密度；在磨削过程中，应根据其他参数的变化调节砂轮轴线与轧辊间的偏移量H；提高砂轮转速有利于磨削效率的改善。     

MK1620砂轮主轴磨削模型的确定与静态特性分析

为了提高砂轮主轴的柔度及抗振性,保证其静、动态性能,砂轮架主轴的设计与分析对磨削加工具有重要的现实意义。通过对砂轮架主轴的原理与结构进行分析,以经典磨削理论与有限元理论为基础,借助机械设计、材料力学、理论力学等基本知识,建立了平面磨削模型,根据所建立的磨削模型确定磨削力参数,从而设计出砂轮主轴的具体结构尺寸,并通过有限元软件对其强度与刚度进行分析。结果表明:设计出的砂轮主轴满足强度、刚度要求。研究成果为砂轮主轴的动态特性研究提供一定的基础。     

ELID超精密磨削砂轮表面氧化膜形成行为的实验研究

为了研究在ELID超精密磨削中不同工艺条件下砂轮表面氧化膜的生长行为,以氧化膜厚度和氧化膜的生长速率作为表征氧化膜形成过程特性指标,对电压、占空比和砂轮转速等工艺参数对金属结合剂砂轮表面氧化膜形成特性的影响进行了研究.结果表明,氧化膜厚度随着砂轮预修整时间的增加而增长,生长率在起始阶段较快,随后逐渐降低并趋于稳定.氧化膜厚度和生长率随着占空比和电压的增加而增加.达到稳态氧化膜生长率需要的时间在低占空比条件下比高占空比条件下更长.在1 000 r/min到4 000 r/min范围内,砂轮转速对氧化膜的生长特性没有影响.     

结构化砂轮拓扑磨削鱼鳞表面原理及仿真分析

为了磨削出鱼鳞表面的几何形貌,基于对鱼鳞表面形貌的特征分析,建立了鱼鳞表面数学模型。依据建立的鱼鳞表面数学模型,结合磨削运动原理以及点集拓扑学理论的分析,设计出了一种用于磨削鱼鳞表面的结构化拓扑砂轮。依据磨粒平面运动轨迹方程,讨论实现鱼鳞表面磨削的条件,并通过MATLAB对设计的砂轮进行磨削运动学仿真,获得了鱼鳞表面结构。仿真结果表明:使用设计的结构化砂轮磨削工件表面可以获得鱼鳞表面,当保持砂轮转速不变时,改变砂轮进给速度、磨削深度对鱼鳞表面磨削结果均能产生不同的影响。     

纳米结构金属陶瓷(n-WC/Co)涂层材料精密磨削的试验研究

本文对纳米结构金属陶瓷（n-WC/Co）涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力进行了较详细的试验研究。对常规结构金属陶瓷(n-WC/Co）和n-WC/Co涂层材料的磨削力作了对比磨削试验,分析了磨削工艺参数如砂轮磨削深度,工件进给速度,金刚石砂轮结合剂类型和磨粒尺寸以及被磨试件材料特性等对磨削力的影响,结合被磨试件表面的扫描电镜（SEM）的观察,分析了n-WC/Co涂层材料磨削的材料去除机理,研究结果表明：在相同磨削条件下,纳米结构陶瓷涂层的磨削力始终高于常规结构陶瓷涂层的磨削力;在其它磨削条件相同的情况下,用金属结合剂砂轮磨削工件所需的磨削力要比树脂结合剂砂轮,陶瓷结合剂砂轮所需的磨削力大些,磨粒尺寸小的砂轮磨削工件所需的总磨削力要比磨粒尺寸在的砂轮所需的磨削力大些,磨削力随砂轮磨削深度,工件进给速度的增加而增大;一般情况下,n-WC/Co涂层材料精密磨削过程的材料去除机理中,占主导方式的是塑性成形的材料去除方式。     

表面磨削温度的测定

将夹层热电偶法用于测量磨削温度,用这种方法测定表面磨削温度要比用砂轮—工件热电偶法优越,因为用它在测定不同材质工件的表面磨削温度时无需另作定标。为了考虑热电偶结点的热惯性影响,设计了一种模拟砂轮作用的恒热源,从而可以确定热电偶的热惯性特性。本文将磨削温度的试验值与着重从考虑磨削比能而推导计算出的理论值进行了对比。最后对测试结果及该测温方法的效用进行了讨论。     

聚晶金刚石复合片磨削试验研究

本文采用金刚石砂轮对聚晶金刚石(PCD)复合片材料进行了精密平面磨削试验,研究了磨削工艺参数和砂轮特性对磨削力的影响规律,分析了磨削PCD材料去除机理.研究发现:随着砂轮速度的增大,切向磨削力和法向磨削力不断减小;随着磨削深度的增加,切向磨削力和法向磨削力都增加,相同粒度的陶瓷结合剂砂轮的磨削力大于树脂结合剂砂轮的磨削力;切向磨削力和法向磨削力都随着工件进给速度的增加而增大;粒度号越大,切向磨削力和法向磨削力越大.PCD材料去除主要是通过磨粒的机械磨耗、破碎作用和热物理、热化学作用等方式.