磨削过程中的磨损现象

三、砂轮硬度对磨损形态的影响磨削时磨粒上受到相当大的力,其数值取决于工件材料的物理性质、所选定的磨削用量和磨粒的锐利性。随着磨损平面面积增加,磨粒所受的力也增大。当此力超过磨粒的强度,则磨粒破碎。若此力超过结合剂桥的强度,则磨粒脱落。     

非球面磨削过程中圆弧形砂轮的磨损分析

针对砂轮磨损会严重影响非球面磨削质量的问题,基于非球面磨削的运动方式,解析了非球面磨削过程中的材料去除体积和砂轮磨损体积公式,并结合砂轮磨损实验,探究非球面磨削用圆弧形金刚石砂轮的磨损规律。结果表明:圆弧形金刚石砂轮在磨削非球面过程中由于磨损会导致其径向尺寸减小,在砂轮失效前其直径变化主要存在3个阶段:即直径快速变化阶段、缓慢变化阶段和微量变化阶段。圆弧形砂轮表面的结构特性,使得砂轮圆弧顶端的结合剂对顶端区域的磨粒把持力要低于其他磨粒的,导致该区域的磨粒和结合剂被快速磨损,直至圆弧形金刚石砂轮的几何结构不再影响其结合剂对磨粒的把持力,此后其磨损过程与平面金刚石砂轮磨损类似。      

轧辊磨削过程中砂轮磨损对比与功率监测

为解决磨削大型零件时进刀不均匀、效率低的问题,以轧辊磨削为例,对比CBN砂轮和氧化铝砂轮的主轴功率和加工性能。发现:由于砂轮磨损,轧辊磨削的效率及尺寸精度低;相同条件下,树脂结合剂CBN砂轮的效率比氧化铝砂轮高150%;去除同样轧辊材料时,CBN砂轮的磨损量最多是氧化铝砂轮的1/9。CBN砂轮由于磨粒硬度高、把持力强,可以改善大型零件加工时进刀不均匀、效率低的情况。      

钎焊金刚石磨削石材过程中磨粒磨损状态研究

通过数字视频采集系统跟踪观察钎焊金刚石砂轮磨削过程中磨粒表面形貌变化.研究了钎焊金刚石砂轮在磨削花岗石材料过程中,金刚石磨粒的出刃高度和磨损状态的变化规律.结果表明,钎焊金刚石工具在加工过程中,钎焊金刚石磨粒可分为六种磨损状态:完整晶形、微观破碎、宏观破碎、磨平、折平和脱落.磨粒磨损路径主要是以完整→微观破碎→宏观破碎→脱落的方式进行.金刚石磨粒在磨损过程中,可分为初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个阶段.     

低温氮化钢在各种磨损过程中的磨损

在粘着磨损、磨粒磨损、微动磨损和腐蚀磨损的条件下,对比钢经低温氮化处理的、未经处理的、和常规碳氮共渗处理的耐磨性,本文进行了这方面的试验工作.主要结论是:低温氮化处理最适用于以粘着磨损和腐蚀磨损为主的场合,但其对磨粒磨损和微动磨损的抗力,通常低于常规的渗碳淬火者。因此,在具体应用低温氮化处理工艺时,必须仔细地评定其磨损过程.本文也提到了各种磨损试验中的磨损机制.     

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。     

PDC钻头磨损过程中的应力分析

为了更加准确地计算PDC钻头在钻进过程中所受的力,需要模拟钻头使用一段时间后的磨损情况.运用空间几何和数值计算理论,对PDC钻头的结构和受力重新进行分析.描述了PDC钻头在不同磨损情况下应力改变情况,推导出了PDC钻头磨损时受力方程.综合考虑了钻头冠部形状、切削齿的布置、切削齿的工作角、切削齿的形状及尺寸、切削齿的相互作用的影响,提出了磨损过程中切削齿的切削面积、切削体积、切削弧弧长等切削参数与磨损程度的关系的数值计算方法,为精确估算PDC钻头的工作时间提供了一种更为科学的手段.     

砂带磨削中磨粒切削刃磨损与其磨削能力的关系

用显微镜观测法研究了砂带上磨粒切削刃的磨损特性,由于磨粒切削刃顶部的磨钝磨损其高度是逐渐减低的。因此除新砂带开始使用的很短时间外,磨削是由很多顶部磨损成小平面的磨粒完成的。对这些小平面给砂带磨削性能的影响做了理论和实验研究,提出了阐明砂带磨削性能随磨削时间改变的金属切除模型。磨粒切削刃的形状和分布对砂带的磨削性能有很大的影响。     

磨削过程的模糊控制

本文通过阶跃法辨识，建立了外圆磨削细长轴过程的参数模型。在分析了各种算法适用性的基础上，首次提出了把模糊控制应用于磨削过程的问题，并引入了变增益模糊控制算法。试验结果表明，本文所提出的模糊控制算法对系统的控制是有效的，工件几何形状精度提高显著，且大大缩短了加工时间，提高了生产效率。     

磨削金属镍时砂带磨损的试验研究

探讨了磨削金属镍时砂带的磨损机理,分析了不同种类砂带在不同磨损阶段的磨损形式。指出:在初期磨损阶段,砂带磨损形式主要是磨粒脱落与破裂;在稳定磨损阶段,砂带主要磨损形式是磨粒破碎与磨损。文中还提出了延长砂带使用寿命的几种方法。     

玻璃磨削中电镀金刚石工具的磨损

以镍钴合金为结合剂制备了电镀金刚石工具,对平板玻璃进行了磨边实验,用扫描电子显微镜观察电镀金刚石工具的磨损状态。在玻璃加工过程中,金刚石工具的磨损分为金刚石磨损和结合剂磨损两种情况。金刚石的磨损形式包括：破碎,磨平以及脱落。结合剂的磨损为：在金刚石颗粒的前方形成较深的凹坑,两侧形成较浅的凹坑,金刚石磨粒的后面则形成结合剂的隆起。随着磨削过程的进行,工具的结合剂逐渐被磨除,玻璃磨屑的颜色也相应的由白色向黑色变化。研究结果表明,制备电镀金刚石工具时,电镀结合剂与金刚石磨粒磨损应保持同步,充分发挥金刚石工具的切削作用。     

钝化膜在腐蚀磨损过程中的作用

用擦伤电极法研究了3种不锈钢在含与不含Cl-离子的稀硫酸溶液中,分别于不同载荷下擦伤时,钝化膜的破坏与再生过程.测量了上述条件下的材料流失量.结果表明,钝化膜的抗擦伤能力与擦伤阶段的擦伤电流-时间曲线斜率有关,钝化膜的修复能力与载荷及合金成分有关.     

磨削过程在线监测系统

为了适应小批量、多品种磨削过程的在线监测的要求，本文采用声发射（AE）传感器和功率传感器联合监测磨削过程。通过采用声发射信号归原处理法，可实现对磨削条件多变环境下砂轮钝化进行有效监测，利用该方法可以克服仅靠监测AE信号幅值变化不能监测工作材料，加工要求和磨削参数经常变化环境下砂轮钝化程度的缺陷，同时利用功率传感器对砂轮破碎进行监测，针对磨削条件复杂，难以建立数学模型的难点，本文采用神经网络建立传感器信号与监测信号的非线性关系。     

内圆磨削过程的控制

在诸如汽车和轴承制造行业的大量生产中,内圆磨削是一道成本很高的工序。典型生产的成本分析表明了各种合理化措施的关系,一个重要的前提是在每一种状态中控制这一过程的可能性,这就需要几种传感装置,它们必须能取得砂轮与工件接触、磨削     

专家系统在磨削工艺过程仿真预报中的应用

磨削模型中的参数值大多可依赖专家的知识和经验加以确定,本文提出了一种关于磨削领域的知识的表达方法,针对磨削工艺过程仿真预报的应用场合提出了一种可以根据已知输入条件自动确定相关参数值的专家系统,并对专家系统实现的技术作了详细的介绍,同时还对该专家系统作了实际运行测试和验证。     

CVC轧辊非对称磨损的磨削力均化方法

在板材轧制过程中,CVC轧辊会产生非对称磨损,严重影响板材加工的质量。针对CVC轧辊磨削过程中非对称磨损的大余量磨削阶段,提出一种磨削力均化的优化方法。根据CVC轧辊的工作特性,对其特有的非对称磨损辊形曲线进行分析;以减少大余量磨削过程中磨削力波动为目的,建立磨削力均化模型,并开发磨削力均化软件。结果表明：采用所提方法,磨削力的波动明显下降。     

电机负载率在磨削过程监控中的应用

根据功率监控原理,以电机负载率为新的监控特征征量,提高了监控系统的抗干扰能力,尤其是抗电压干扰能力。文章在此基础上提出了一种砂地刀和自动修整的算法,进而实现磨削循环自动化。     

SiC晶须强化树脂的磨损特性及其在磨削加工中的应用

本文使用SiC晶须(细纤维)与酚醛树脂混合，经特殊工艺处理后制成了几种不同晶须含量、排列方向及粉末添加剂的SiC晶须强化树脂。通过对接触材料(模具钢SKD11，HRC60)所进行的磨损特性试验可知，当SiC晶须强化树脂中晶须的含量增高及排列方向与接触材料的摩擦面相垂直时，其磨损量将小于接触材料的磨损量，这表明SiC晶须材料具有磨料的作用。本文利用这一作用将SiC晶须强化树脂制成杯形砂轮，并应用到模具钢SKD11的磨削加工中，能获得高达6000的磨削比和纳米级的加工表面(Ra1．5nm／Ry16nm)，进一步表明SiC晶须作为磨料是可行的、实用的。