高速磨削和缓进给磨削(续)

缓进给磨削国外在六十年代开始在平面磨床上试验缓进给磨削,七十年代后期进一步在外圆磨床上试验。我国于1974年开始研究平面缓进给磨削工艺,1980年开始在外圆磨床上进行试验,均已取得较好效果,在生产中获得了应用。 1.缓进给磨削的特点缓进给磨削的主要特点是工件的进给速度极低,一般为10～450毫米/分;砂轮切入工件     

镶块式砂轮缓进给强力磨削

缓进给强力磨削具有加工效率高、加工质量好等特点。但因工件与砂轮的接触弧长,所以同时进行磨削的磨粒多,总的磨削力大,且每颗磨粒的实际切削距离也长,使磨粒的磨削刃易变钝、易磨耗;更为严重的是由于砂轮与工件的接触弧长,磨削热很高,且润滑冷却液难以注入磨削工作区,容易造成工作区内的冷却液沸腾,被加工表面受水蒸气遮蔽而使导热更为不良,造成工件表面温度急剧上升,产生磨削烧伤。为了解决这一关键问题,日本“机械的研究”杂志(40卷第1号)报道,把斜楔状的m个砂轮块,均匀固定在铝制的轮缘上,作成如图所示的镶块式砂轮,用它进行缓进给强力磨削。与通常使用的砂轮进行磨削对比试验,试验结果表明:镶块式砂轮用于缓进给磨削,因接触弧长,间断磨削的缺点就会得到改     

用缓进给方法磨削工件端面的试验

加工难加工材料的生产厂都赞赏缓进给磨削方法。这是少数几种可以高速和高精度切削高温合金的加工方法中的一种。但是,当这些用户用缓过给方法在工件上磨削槽子或垂直端面时,就不那么推崇这种方法了。用此法加工端面,砂轮由于过大的磨损而侵蚀,使工件烧伤,磨过的表面上由于条痕而损伤。工件烧伤也许是因为砂轮磨损而造成的。较早期的研究已确定了砂轮磨损与热损伤之间的关系。但是,问题仍存在,为什么用缓进给磨削槽子时,砂轮磨损得较快？美国康涅狄格大学磨削研究开发中心的研究人员对此作了一系列研究。在试验期间,研究人员注意了…     

38CrMoAl渗氮钢微晶刚玉砂轮摆线磨削工艺试验研究

在实际磨削38CrMoAl渗氮钢过程中,存在磨削烧伤情况。本文分别采用白刚玉砂轮和微晶刚玉砂轮磨削38CrMoAl渗氮钢,对比研究了不同磨料类型刚玉砂轮对磨削力和表面粗糙度的影响规律。试验结果表明：相较于白刚玉砂轮,微晶刚玉砂轮磨削时磨削力降低了14.2%。基于正交试验方法,通过微晶刚玉砂轮平面磨削试验,探究了磨削工艺参数对磨削力和工件表面粗糙度的影响。结果分析表明：磨削深度对磨削力影响最大,其次是工件进给速度和砂轮转速;对于工件表面粗糙度而言,工件进给速度的影响最大,其次是砂轮速度和磨削深度。最终采用微晶刚玉砂轮对38CrMoAl渗氮钢齿轮样件进行批次加工,结果显示无磨削烧伤发生,且磨削表面质量得到了显著提高。     

改善缓进给磨削中供液效果的措施

缓进给磨削与普通磨削相比，磨削深度可达1～30mm，约为普通磨削的100～1000倍，工件进给速度缓慢，约为5～300mm／min，磨削工件经一次或数次行程即可磨到所要求的尺寸和形状精度。缓进给磨削适于磨削高硬度高韧性材料（如硬质合金、耐热合金钢、不锈钢、高速钢等）的形面和沟槽。其加工精度可达2～5μm，表面粗糙度可达Ra0．63～0．16μm，加工效率比普通磨削高1～5倍。     

缓进给强力磨削砂轮特性选择及研制

在我国,缓进给磨削工艺是七十年代后期发展起来的新兴高效磨削工艺,它加工的材料包括高温耐热合金等难磨材料,但它用的砂轮比较特殊,砂轮的选择及制造也不同于一般砂轮。现将我厂缓进给强力磨削砂轮的主要特性选择及研制介绍如下。根据缓进给磨削工艺的特点,缓进给磨削砂轮特性的选择:1)切深大,产生大量的磨削热,再加难磨材料的不利因素,极易引起工件表     

平面磨削GT35残余应力形成机理与可控工艺方案

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工艺方案,文章分析了平面磨削GT35残余应力的形成机理,采用KP-36精密磨床开展了磨削试验,对砂轮线速度、径向磨削深度、工件进给速度以及砂轮结合剂种类等工艺参数进行了因素轮换法试验分析,并采用X射线衍射进行了残余应力检测。试验研究结果表明,在GT35钢结硬质合金平面磨削工艺参数中径向磨削深度影响程度占比49%、工件进给速度占比25%、结合剂种类占比16%、砂轮线速度占比10%;工件进给速度为18 m/min时残余应力最小;树脂结合剂砂轮比青铜结合剂砂轮加工后零件残余应力平均小10%。GT35材料零件平面磨削残余应力可控工艺方案为采用青铜结合剂金刚石砂轮并选用0.002 mm的径向磨削深度、18 m/min的工件进给速度以及30 m/s的砂轮线速度。     

CBN砂轮缓进给磨削钛合金的试验研究

CBN 砂轮具有高强度、高硬度和高的化学惰性等“三高”的优异特性,适宜于磨削多种难加工材料。采用缓进给方式磨削钛合金目前已在国内外航空航天部门获得广泛应用。但是由于钛合金具有比强度高、耐热性好、化学活性强等特点,用普通碳化硅砂轮缓进给磨削钛合金常因磨粒粘附引起许多令人棘手的问题,如砂轮易磨损、工件表面易产生烧伤等。据文献报道,用陶瓷结合剂 CBN 砂轮对钛合金进行普     

冷却液透过砂轮送出的磨削

一般外圆磨削时,冷却液是送到工件和砂轮间的空隙处,粗磨工件时冷却液则不够充份。 一磨削时.由於磨料和工件摩擦使局部发生高温,砂轮变钝时温度还会升高,但在修整砂轮以後,工件的温度便显著降低,这已用自动进给的嵌入磨外圆法证实了。实验证明加工余量和相同的同样工件磨到 需要的尺寸时,第 一个工件磨後的温度 是 18℃.以後的工件 温度逐渐升高最後磨 的工件温度能升高到 50℃, 工件冷後用 比较仪测量,发现最 後磨的工件比修整砂 轮後磨的第一个工件 直径小O·01公厘。 量得的工件直径 差要和计算的比较。 冷却液透过砂轮 内部送出时,工…     

振动性缓进给磨削

砂轮在大的切削深度下，缓进给磨剂可以一次或几次磨去所有的加工余量，所以它是一种高效磨划方式。在缓进磨创中，最大的磨粒切削高度变小，所以在作用刃上的切削压力变小，然后在砂轮的工作面上会产生堵塞和掠伤。因为接触弧线较长，在磨削点上的温度随着切削力的增加而上升。由此产生热损伤，如一个烧伤印迹就会在工件上形成。为了避免热损伤，必须采用各种相应措施。在缓进给磨剧中，运用软砂轮对于减小磨削压力和避免烧伤印迹是有作用的。但是用软砂轮很难增加砂轮速度。具有良好的冷却性能的由扇形砂瓦组成的砂轮对于降低磨削压力和磨…     

Optimum creep feed grinding process conditions for Rene 80 supper alloy using neural network

Creep feed grinding is widely used in manufacturing supperalloy materials. These materials are usually used in aircrafts, gas turbines, rocket engines, petrochemical equipments and other high temperature applications. The objective of this paper is to model and predict the grinding forces of the creep feed grinding of these materials using the neural network. This model is then used to select the working conditions (such as depth of cut, the wheel speed and workpiece speeds) to prevent the surface burning and to maximize the material removal rate. The results show that the combined neural network and an optimization system are capable of generating optimal process parameters. The outcomes of the paper are now used to apply the optimal working conditions for grinding the turbine blades.     

Application of self-inhaling internal cooling wheel in vertical surface grinding

There is less research on vertical sculptured grinding technology. Especially in high vertical surface grinding process with the cup abrasive wheel, the thermal damage is prone to happen and undermine the grinding surface integrity. This problem limits to improve the grinding efficiency and the grinding ratio greatly. Through the analysis of vertical surface grinding process and features in depth, this paper revealed the inherent mechanism of higher grinding temperature in the process of vertical sculptured grinding using the cup wheel. Based on the previous research achievements, the grinding experiments on TC4 （Ti-6A1-4V） and GH4169 are carried out utilizing the self-inhaling internal cooling wheel. The experimental results show that the self-inhaling internal cooling wheel can efficiently reduce the grinding surface temperature. Moreover, the inherent mechanism of reducing the grinding temperature using the internal cooling method is revealed. Meanwhile, under the same grinding conditions, the grinding ratio during the experiments on GH4169 using self-inhaling internal cooling method is about 3 times as high as using conventional external cooling method. And the grinding forces can be reduced by about 20%. This research revealed the inherent mechanism of higher grinding temperature in the process of vertical sculptured grinding using the cup wheel, which provides theoretical basis for the design and application of self-inhaling internal cooling wheel. At the same time, an efficient and non-invasive surface grinding method of TC4 and GH4169 is presented.     

不锈钢超高速磨削试验研究

为避免不锈钢磨削中发生砂轮堵塞,减轻磨削烧伤的程度,提高加工效率,优化加工工艺,对不锈钢进行超高速磨削试验研究。在高速/超高速磨削条件下,研究了不同砂轮线速度、工件进给速度和进给量对不锈钢磨削的磨削力、表面粗糙度和表面形貌的影响作用,并检测了不同工况下的砂轮表面状态。研究结果表明,不锈钢在超高速磨削状态下,选择合理的工作台速度和磨削深度能有效提高加工效率,同时又能保证磨削质量。
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磨削力对HIPSN陶瓷磨削亚表面裂纹的影响

采用金刚石砂轮是磨削热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷最常用的加工方法,但是被磨零件亚表面常常伴随裂纹、崩碎等加工损伤,因此研究裂纹扩展一直是工程陶瓷的热点问题。对磨削加工后的HIPSN陶瓷亚表面裂纹进行探究,分析其在磨削加工过程中产生裂纹的原因以及去除机理,研究结果表明在磨削过程中对裂纹进行适当的控制,可以提高陶瓷零件的可靠性。设置单因素实验,对不同磨削参数下HIPSN陶瓷的磨削力进行测量,通过扫描电镜(SEM)对亚表面裂纹和表面形貌进行观察,分析磨削力对亚表面裂纹的影响。实验结果表明:磨削力随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度和磨削深度的增大而增大;当磨削力变大时,陶瓷亚表面裂纹扩展程度增加,表面形貌变差。在粗磨加工HIPSN陶瓷时,可以通过减小工件进给速度和磨削深度,提高砂轮线速度的方法来降低裂纹的扩展程度,能够有效降低后续工艺的加工时间和难度,提高表面质量。     

高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削机理研究

根据正交试验确定了影响高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削表面粗糙度值Rα的最主要因素是进给速度Vfo。在此基础上，进行进给速度巧单因素数控磨削实验，对数控磨削后表面粗糙度值进行了分析。分析结果表明，要用粗金刚石砂轮进行轴向精密加工，采用具有较多的磨粒数且磨粒均匀分布在轴向和周向的砂轮和采用较低的进给速度对精密加工更有利。     

高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的磨削力和比磨削能

分析了高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的机理,采用DEFORM软件对高速磨削模具钢9CrWMn过程进行了磨削力仿真。使用高精密高速平面磨床对模具钢9CrWMn进行了高速精密磨削试验,并在线测量了多种工况下的磨削力。结果表明:在其他两组工艺参数不变时,随着工件进给速度增加,磨削力特别是法向磨削力会增大近45%;法向磨削力和切向磨削力随着砂轮的线速度上升而下降,法向磨削力下降近33%;磨削深度对磨削力影响较大,大的磨削深度对法向磨削力的影响尤其显著,可使法向磨削力增大近100%。分析了磨削工艺参数对比磨削能的影响规律,结果显示:随着磨削深度和工件进给速度的增大,比磨削能呈比较明显的下降趋势,符合磨削加工中的尺寸效应;随着砂轮线速度的增大,比磨削能呈上升趋势。最后,对高速磨削前后工件表面的微观形貌进行了对比分析,磨削力试验结果和仿真理论分析相一致。     

Effects of Abrasive Types on Grinding of Chopped Strand Mat Glass Fiber-Reinforced Polymer Composite Laminates

A grindability study of chopped strand mat glass fiber reinforced polymer laminates (CSM GFRP) has been carried out to evaluate the effects of abrasive types on grinding force ratio and area roughness at varying grinding parameters such as speed, feed and depth of cut. Performances of alumina (Al₂O₃) and cubic boron nitride (CBN) wheels were compared. Both wheels delivered the maximum grinding force ratios at low speed, high feed and low depth of cut. Alumina wheel produced smoother surface when grinding at low speed, low feed and high depth of cut. CBN wheel, on the other hand, gave smoother surface at high feed and low depth of cut conditions, regardless of speed. With CBN wheel, it is likely that a single grinding condition exists that maximizes grinding force ratio and minimizes area roughness. The findings indicate that CBN wheel exhibited higher grinding force ratio than alumina grinding wheel in general. CBN grinding wheel also outperformed alumina grinding wheel by producing smoother ground surface in most cases.     

陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削超细晶粒硬质合金的表面粗糙度研究

本文结合单因素实验和正交实验,研究了从低速到高速磨削条件下,砂轮速度、进给速度、磨削深度、最大未变形磨削厚度以及磨削方式(顺磨或逆磨)对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削超细晶粒硬质合金表面粗糙度的影响规律,分析了影响超细晶粒硬质合金表面加工质量的原因。研究表明,总体来说磨削参数的变化对超细晶粒硬质合金表面粗糙度的影响程度不大。高速磨削时的表面粗糙度相比低速磨削得到了比较明显改善。逆磨时的粗糙度比顺磨大,随砂轮速度增加下降更快。相比传统硬质合金,磨削WC颗粒更细、强度更高的超细晶粒硬质合金的表面粗糙度更低。磨削参数对表面粗糙度的影响程度从小到大依次是磨削深度、砂轮速度和进给速度,实际加工时为同时获得较高的磨除率和表面质量,宜采用高砂轮速度、低进给和大切深的磨削组合。     

曲面圆弧包络磨削表面粗糙度特性研究

对曲面磨削表面粗糙度成型原理进行了分析,得出曲面磨削时其表面粗糙度由磨粒划痕和砂轮两步距间的残留高度构成。探讨了其分布均匀性的原理,揭示了各参数对其均匀性的影响。通过砂轮进给速度的变速控制,可以降低约60%的表面粗糙度波动率。根据理论分析可知,在加工凹曲面时,其理论残留高度值约为凸曲面的两倍。实际加工时,采用较小的砂轮进给步距或砂轮圆弧半径可达到凸曲面的表面粗糙度效果。     

碳化硅陶瓷的超声振动辅助磨削

采用普通磨削方式和超声振动辅助磨削方式对无压烧结SiC材料进行了磨削工艺实验,对不同磨削方式下磨削参数对磨削力比、表面损伤及亚表面损伤的影响进行了对比研究,并分析了超声振动磨削作用机制。实验结果显示,该实验中SiC材料去除主要以脆性去除为主,砂轮磨削力比随着磨削深度和进给速度的增加缓慢增加,随着主轴转速的增加略有减小;普通磨削时SiC工件亚表面损伤深度随着磨削深度、进给速度增加逐渐增加,而超声振动辅助磨削变化较小。与普通磨削相比,在相同的磨削参数下,超声振动辅助磨削的高频冲击使材料破碎断裂情况得到改善,且磨削力比减小近1/3,表面裂纹、SiC晶粒脱落、剥落等表面损伤较少,表面损伤层较浅,亚表面裂纹数量及深度都有较大程度降低,可以获得较为理想的表面质量。