陶瓷球研磨加工在线振动监测系统的研究

介绍了基于LabVIEW的陶瓷球研磨加工在线振动监测系统,该系统通过在线监测陶瓷球研磨加工的振动状态,如振动幅值、功率谱等,能及时发现振动异常,并发出报警.同时系统还可保存相关数据,便于离线分析处理.     

陶瓷球研磨加工的新方法

为提高陶瓷球研磨加工效率，在理论分析的基础上，提出了一种新的研磨方法即锥形研磨法，这种方法能保证陶瓷球获得充分的自旋运动，与传统的Ｖ形槽研磨法比具有较高的效率，本文采用两种研磨法进行了陶瓷球研磨的对比试验，据此确定了研磨的陶瓷球的合理工艺参数以及提高效率的具体工艺措施。     

精密陶瓷球研磨技术的研究

本文以常压烧结氮化硅基陶瓷为球毛坯材料，对精密陶瓷球的研磨加工进行了重点研究，通过系列试验，分析和了陶瓷球加工过程中有关问题，提出了保证精密陶瓷球加工质量的技术措施。     

精密陶瓷球研磨技术的研究

本文以常压烧结氮化硅基陶瓷为球毛坯材料,对精密陶瓷球的研磨加工进行了重点研究。通过系列试验,分析和解决了陶瓷球加工过程中的有关问题,提出了保证精密陶瓷球加工质量的技术措施。     

精密陶瓷球的锥形研磨技术研究

陶瓷轴承主要应用于机械制造、高速交通、核工业、航空航天、电子、化工和建材等领域。为了提高热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷球的研磨效率和精度,降低其研磨成本,本文设计和研制了一种新的陶瓷球研磨方法——锥形研磨法;探讨了该方法下陶瓷球表面研磨迹线的分布规律。经研磨动力学分析认为,在锥形研磨法下,陶瓷球在研磨中作无打滑研磨运动,既要克服“环向打滑”,又要克服“周向打滑”;研磨压力在0．5～15N／球,研磨盘转速在90～1400r／min之间存在最佳的研磨值。通过实验研究了研磨工艺参数与材料去除率、研磨成本和加工效率的关系,得出该方法下合理的研磨参数,运用此法可高效加工出G3、G5级精密HIPSN陶瓷球。     

陶瓷球双自转盘研磨方式下研磨均匀性的研究

对陶瓷球在双自转研磨盘研磨方式下的研磨均匀性进行仿真分析,表明研磨均匀性不仅取决于自旋角θ变化范围,而且取决于θ角的变化过程和球的自转角速度ωb的变化。对研磨均匀性来说,转速比函数幅值影响较大,相位的影响是很小,可以忽略。当内外下盘转速之比从0到2倍的进行连续周期变化时,可以得到较好的研磨均匀性,变化过程任意。     

陶瓷轴承球的加工与监控技术研究

阐述了陶瓷球研磨监测系统的设计构成及特点。通过对HIPSN（Hot-Isostatic Pressed Silicon Nitride)陶瓷球研磨加工试验过程的监控，分析金刚石磨具的磨耗比及单因素研磨参数对陶瓷球加工精度和效率的影响，探讨了如何控制并加工出高精度陶瓷轴承接。     

Si3N4陶瓷球研磨轨迹分析及其对表面质量的影响机制

目的 明确在相同的研磨液配比、磨料类型,不同的研磨盘转速、研磨装置施加的载荷、磨粒粒径下,陶瓷球研磨轨迹对陶瓷球表面质量的影响,确定锥形研磨法加工的氮化硅陶瓷球的最优研磨参数,提高陶瓷球的表面质量。方法 首先建立研磨盘和氮化硅陶瓷球的相对运动模型,利用MATLAB模拟不同研磨参数的下氮化硅陶瓷球的研磨轨迹,分析得到研磨参数和研磨轨迹的变化关系;再利用锥形研磨装置进行单因素实验验证,参与实验的3个变量设定为磨粒型号(粒径)、研磨盘转速和研磨装置施加载荷,将实验结果取样,通过粗糙度仪测量球体的表面粗糙度,用扫描电镜和超景深三维显微镜检测研磨后的陶瓷球表面形貌,结合仿真分析和实验结果探究研磨参数对加工后表面质量的影响。结果 将不同仿真轨迹下得到的研磨参数变化规律与实验结果相结合,得到了最佳的研磨参数,即研磨盘转速为50 r/min,施加的载荷为1.30 N,磨粒类型为W7。在此条件下得到的陶瓷球表面的粗糙度为0.009 6 μm,基本能达到实际生产中对G3级精度全陶瓷球的质量要求。结论 陶瓷球的表面质量受到研磨盘转速、研磨装置施加载荷及磨粒粒径的影响较大,由仿真分析和实验结合可知,在研磨过程中随着磨粒粒径的减小,以及研磨盘转速和载荷的下降,陶瓷球的研磨轨迹趋于稀疏,表面粗糙度Ra呈下降趋势。研磨氮化硅陶瓷球时取粒径较小的磨粒,以较低的研磨盘转速和较小的研磨装置施加载荷有利于提高其表面质量。此研究成果对提高陶瓷球的表面质量具有重要的指导意义。     

陶瓷球高效研磨技术的研究

为提高陶瓷球研磨过程中的加工效率,本文提出了一种采用固着金刚石磨料的高效研磨技术.采用4～8 μm粒径的金刚石微粉作为磨料,以光固化树脂作为结合剂,在300～500 nm波长紫外线照射下,使光固化树脂快速固化,制作固着磨料研磨盘(金刚石浓度100%),以Ф5 mm氮化硅陶瓷球为加工对象,在自行设计的实验台上进行了加工实验.实验结果表明,在保证表面质量的前提下(Ra～40 nm),材料去除率可达100 μm/h,其研磨效率约为相同加工条件下传统游离磨料加工的20倍.对加工后陶瓷球表面的观察发现,氮化硅陶瓷球材料主要是以二体磨损的形式去除的.     

高精度硬质合金球行星精研工艺的研究

研究了钨钴硬质合金球行星精研加工工艺,通过正交设计,以直径去除率DRR、球度改进量Δ(ΔSph)和批直径一致性改进量Δσ为评价指标,研究磨料粒度、研磨盘转速、工作压力三个主要研磨参数对行星研磨加工效率和加工精度的影响情况。研磨试验平均球度ΔSph在0.5μm左右。分析结果表明:磨料粒度相比研磨盘转速、工作压力的影响较大,是行星精研加工质量控制和提高效率最重要的工艺因素。     

基于等效阻抗的蓝宝石超声研磨工艺试验

由力电类比可知:超声研磨加工系统的等效阻抗可反映加工力,且二者呈正相关关系。加工系统的等效阻抗随着加工间隙的增加而减小,该加工间隙为串联谐振频率下工具平衡位置与工件之间的间隙。基于上述理论,采用等效阻抗的控制方法对蓝宝石进行超声研磨工艺试验,探索不同研磨参数对蓝宝石材料去除率及表面质量的影响,并简单对比了超声研磨与普通研磨的区别。结果表明:无论在材料去除率或表面质量方面,超声研磨均优于普通研磨。随着输出电流、阻抗阈值、研磨速度及研磨时间的增加,材料去除率均呈先增大、后减小的趋势,但增大的速度各不相同;表面质量呈先减小、后增大的趋势,且在某处存在最佳值。     

18CrNiMo7-6钢研抛工艺试验研究

探究研抛工艺参数对工件材料去除率和表面粗糙度的影响。以砂纸和金刚石喷雾抛光剂为研抛介质,通过正交试验研究砂纸细度、研抛压力、研抛速度、研抛时间对18CrNiMo7-6工件材料去除率和表面粗糙度的影响。采用三维形貌仪、千分尺、电子天平和超景深显微镜对18CrNiMo7-6工件的表面粗糙度、厚度、质量和表面形貌进行测量分析,以材料去除率和表面粗糙度为评价指标,得到最佳的研抛工艺参数组合。在最佳工艺参数组合下,砂纸研磨工件的材料去除率为0.86μm/min,表面粗糙度为Ra0.048μm,金刚石抛光剂抛光后工件表面粗糙度为Ra0.024μm。砂纸研磨最佳工艺参数为:砂纸细度800#,研磨压力0.2MPa,研磨速度30rpm,研磨时间30min。抛光最佳工艺参数为:抛光压力0.2MPa,抛光速度30rpm,抛光时间15min。     

Process Monitoring in Grinding

The grinding process is characterised by a high number of cutting edges undergoing non-uniform wear, this also typifies a highly non-stationary process. Pure process modelling in order to understand the grinding mechanisms and to predict the work result is difficult. In view of this, several approaches by academia and by industry were made to address this issue. One such approach is the development and implementation of process monitoring in grinding. The work presented in this paper summarises the various elements and approaches in process monitoring during grinding. The paper deals with the relevant quantities that describe the grinding process itself and the ensuing work result. Furthermore the different sensing techniques are introduced to measure the relevant quantities. Finally an overview is presented as to the strategies and techniques involved in the interpretation of the measured data and the subsequent control action initiated in order to close the process control loop.     

高速走丝线切割加工中不稳定加工状态分析

从高速走丝电火花线切割加工的工艺特点出发,分析了一些非加工参数带来的断丝故障和不稳定加工状态,提出了相应的预防措施和解决方法,能切实有效地提高切割加工的稳定性,减少断丝几率.     

机械摩擦状态监测技术研究现状

综述了机械摩擦过程中摩擦力、摩擦热和摩擦振动噪声等摩擦状态特征量的监测方法与研究现状。阐述了摩擦力的产生机理及影响因素,重点表述了摩擦力的监测方法——直接法和间接法;总结了研究摩擦热的解析法和有限元法等理论方法,着重表述了摩擦过程中摩擦温度的监测技术--直接测温和间接测温法;简述了摩擦振动的机理,重点归纳了摩擦振动特征量的提取方法——时域法、频域法和时频法等;简介了摩擦噪声机理及特性,结合摩擦振动表述了摩擦噪声监测方法;指出了多摩擦特征监测和综合监测为机械摩擦过程状态监测的未来发展趋势。     

液压挖掘机的状态监测与故障诊断系统设计

介绍了液压挖掘机状态监测与故障诊断系统的设计思想以及软、硬件设计技术。系统分为状态监测和故障诊断两部分，前一部分实现在线数据采集和状态显示，后一部分实现故障离线分析和定位。