声发射监测技术在磨削加工中的应用

在磨削加工中，砂轮的工作状况是不断变化的，因此，对砂轮的修整及磨削过程进行监测是非常必要的。本文将声发射信号应用到对磨削过程的监测上，通过监测砂轮修整过程可以得到一致的砂轮表面质量。通过监测ＡＥ信号的幅值和频谱特征即可确定砂轮的寿命。用ＡＥ信号可以成功地检测出砂轮和工件的初始接触时间，为砂轮向工件进给时的准确对刀及高精度表面质量的获得提供了有效的方法。     

外圆磨床数控系统研究

以外圆磨床的基本结构和基本动作为基础,根据工件轮廓形状,用一系列直线和圆弧描述成型砂轮的外形轮廓,实现了数控砂轮定型和砂轮修整的自动控制;利用端面量仪,实现了工件坐标原点的自动精确定位;采用径向量仪主动测量技术,实现了外圆磨加工的主动在线测量;通过对磨削加工工件计数,实现了砂轮自动修整,并对砂轮原点和工件坐标原点进行自动补偿.从而实现了从砂轮定型、工件坐标原点定位、磨削加工、砂轮修整、砂轮原点和工件坐标原点自动补偿的全自动加工控制过程.经过实际应用检测,利用本系统加工零件的外圆尺寸、外圆锥度、锥高、锥角、圆度符合用户需求,精度达到1μm.     

微小振动影响超精密非球面加工精度的研究

超精密磨削已广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工，加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的振动直接影响工件表面精度及粗糙度。为了适应非球面工件超精密加工的要求，本文通过分析加工过程中产生的振动现象，建立磨削中振动引起工件表面轮廓误差的数学模型，研究主轴转速变化及磨削加工参数对工件表面精度的影响；通过建立工件与砂轮之间的运动关系，得出砂轮的振幅、频率及加工速度的变化对工件表面精度的影响条件。研究结果表明：选择合理的加工参数能降低工件表面波纹度，提高工件的表面精度。     

声发射监测技术在磨削加工中的应用

在磨削加工中,砂轮的工作状况是不断变化的,因此,对砂轮的修整及磨削过程进行监测是非常必要的。本文将声发射(AE)信号应用到对磨削过程的监测上,通过监测砂轮修整过程可以得到一致的砂轮表面质量。通过监测AE信号的幅值和频谱特征即可确定砂轮的寿命。用AE信号可以成功地检测出砂轮和工件的初始接触时间,为砂轮向工件进给时的准确对刀及高精度表面质量的获得提供了有效的方法。     

砂轮修整技术的发展

磨削属于精密加工方法之一,由于具有磨粒硬度高、切削速度高、加工精度高、加工能力强等优点,可以获得高的加工精度和低的表面粗糙度,特别适合于加工高硬度、高强度的材料.磨削过程中砂轮表面的几何形状和表面磨粒切削刃分布、裸露情况是决定砂轮磨削性能、精度和工件表面质量的重要因素和前提条件,只有通过对砂轮的修整才能使砂轮具有精确的...     

几种特殊工件的磨削加工(二)

特殊工件的型面磨削精度主要取决于成型砂轮的修整精度。本文从砂轮的角度修整、砂轮的圆弧修整和砂轮的复合型面修整三个方面介绍了修整机理、修整方法以及为保证砂轮几何形状精度而进行的计算。     

一种新型的微精密磨削加工用导电金刚石工具

近几年微粉化和高精密化在电子和光学工业上成为了一种重要的加工技术，在高精密的微型加工中开始使用各种精细金刚石砂轮。但是在模压砂轮中，随着磨料越来越精细，砂轮中磨料的均匀分散和高结合强度越来越难以达到，这导致了在磨削加工中磨粒从砂轮表面过早的脱落。因磨粒过早脱落而造成被加工表面出现划痕。修整间隔时间越短（因为有效磨粒数的减少）被加工的工件形位精度更差。因此，选择更微细的磨料，使得整形和修整更加频繁，导致了砂轮寿命的缩短并降低了磨削效率。 用微粉金刚石砂轮加工产品的典型实例包括光纤连接器用V形槽和碳化钨模具上的V形槽。这些V形槽的槽底倒角半径要求尽量的小。然而，即使使用粒度为4000。的微粉金刚石砂轮，槽底半径也不小于几个微米。本文中，K．Suzuki和T．Uematsu教授对近年来有关导电金刚石磨削工具应用的一系列研究作了综述，特别介绍了CMX850金刚石磨料新产品，元素六公司用最近投入市场的精细聚晶金刚石（PCD）生产的砂轮对碳化钨工件上的V形槽进行了磨削加工，可获得槽底倒角半径为R=1．6μm的精细V形槽。     

定子曲线精密磨削数控技术的研究

定子曲线的磨削质量主要受工作台的运动精度和磨削点线速度的影响。为了提高工作台的运动精度，采用光栅尺对工作台的综合误差进行在线检测，并进行实时补偿；为了保证磨削点线速度恒定，采用变频器实时调整砂轮转速；同时对砂轮半径进行补偿，以保证工件的轮廓精度。实际的加工结果获得了满意的磨削质量。     

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性，通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件，提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷，提高了系统的加工精度。研究结果表明：进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮，均得到了良好的控制效果；采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹，可以进一步提高工件的加工精度；新方法进给速度由外沿加工至中心部分，进给速度逐渐加快；并且变化率也逐渐增大。     

应用ELID技术进行微晶玻璃超精密磨削

由于微晶玻璃具有优良的物理、机械性能，在光学等领域得到了越来越多的应用。ELID磨削利用在线．电解的方法修整超细粒度的金刚石砂轮，可以有效地实现硬脆材料的超精密加工。本文将ELID磨削技术应用于微晶玻璃的超精密加工，通过改进ELID磨削的关键技术，包括砂轮电火花整形、电解修整电源和ELID磨削液的改进，实现了微晶玻璃的超精密磨削加工，同时通过采用原子力显微镜对不同磨削参数下的工件表面进行分析，以保证在塑性状态下对微晶玻璃进行磨削。因此提高了ELID磨削的质量。获得了Ra2．308nm的较好表面质量。     

关于高速高光洁度磨削表面形成机理的研究

本文从砂轮表面形态和工件表面形态两方面探讨了砂轮速度对工件表面形成机理的影响,提出了砂轮表面静态和动态形貌的概念,我们认为修整只是影响砂轮表面的静态形貌,而磨削速度则主要影响砂轮表面的动态形貌。高速条件下工件更易形成光洁表面,主要是由于砂轮表面磨刃的动态等高性和切削性好的缘故。     

氧化铝陶瓷ELID高效磨削技术的研究

陶瓷材料具有优异的机械性能，其应用越来越广泛。然而由于陶瓷的高硬度及其易碎性使其难于加工。在线电解修整磨削技术已经被应用于硬脆材料的超精密加工，由于可以实现砂轮的在线修整，尤其被广泛应用于细粒度砂轮的磨削中。本文在平面磨床上应用铸铁结合剂金刚石砂轮与ELID磨削技术进行高效磨削研究。实验结果表明，在同样的磨削条件下，采用ELID磨削时的磨削力约为使用树脂结合剂砂轮磨削力的2／5～3／5。实验结果说明采用ELID磨削技术加工效率可以得到极大提高。而且，在线电解修整作用可以保持砂轮的锋锐性，有利于保持硬脆材料高效磨削的连续性。     

超精密磨削加工微小振动模拟系统研究

文章分析了加工过程中产生的振动现象以及砂轮振动对工件表面精度的影响,设计了超精密磨削加工砂轮微振动的模拟系统.该系统可模拟实际磨削过程中砂轮径向、横向的微小振动和摆动,为研究不同的磨削加工参数下砂轮的振动及其对工件表面精度的影响奠定了实验基础.     

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

金刚刀的氧乙炔焰钎焊

修整磨床砂轮用的金刚钻石刀,是由金刚钻石和钢制刀杆组成的,在磨削加工时,砂轮由于各部分受力不均匀而表面出现凸凹不平。为保证产品精度,必须对砂轮进行修整后才能使用。金刚钻石价值昂贵,象米粒大小的一颗宝石价值500元左右,因此在钎焊时,必须特别注意,不小心就有丢失的可能性,另外在钎焊过程中,如选择的火焰不对头,火焰指向加热位置不正确,那将会造成金刚石过烧,影响金刚石的使用性     

钎焊金刚石砂轮修整实验研究

单层钎焊金刚石砂轮的圆度轮廓精度由于受磨料粒径和钎焊结合剂层高度不均匀等因素的影响而使其难以在工程陶瓷等硬脆材料精密磨削中应用.然而单层钎焊金刚石砂轮的修整是直接对金刚石磨粒进行微量的磨损,修整难度大、效率低,因此,探讨快捷且精密的整形方法就成了解决其应用问题的关键技术之一.在本文研究中,分别采用铁基金刚石烧结磨块、钎焊细粒度金刚石板和氧化铝磨块三种整形工具对钎焊金刚石砂轮进行了磨削法整形实验研究,实验结果表明利用氧化铝磨块进行磨削修整效率极低;钎焊金刚石板磨削修整虽然效率高,但是对砂轮表面金刚石磨粒造成大量破碎磨损;铁基金刚石烧结磨块在整形过程中可稳定地以磨平方式磨损砂轮表面金刚石磨粒,经精密整形后的砂轮圆度轮廓精度较高,用其磨削工程陶瓷时工件表面的犁沟和裂纹明显减少.     

磨削加工中砂轮对刀技术概述及声发射应用试验研究

介绍了磨削加工中常用的人工对刀、对刀仪对刀、阻力对刀、导电对刀、声发射对刀等各种砂轮对刀方法及其特点。针对声发射技术在对刀环节中的应用,我们进行了多种磨削条件下的砂轮对刀测试。试验结果表明:声发射测试技术可用于砂轮修整对刀、磨削对刀;声发射信号的波形、频率分布、波形参数均可反映对刀状态,但对刀信号易受磨床环境噪声条件影响;在同一磨床上,砂轮磨削对刀信噪比高于砂轮修整对刀;在不同磨床上,普通磨床上砂轮修整对刀信噪比高于数控磨床。     

陶瓷CBN砂轮修整方法及修整工艺研究

本文论述了陶瓷CBN砂轮修整的重要性,对修整的整形和修锐两个步骤进行了评述.使用电镀金刚石滚轮对用于数控磨削凸轮轴的高速陶瓷CBN砂轮进行了修整工艺的实验研究,得出了滚轮与砂轮的速差是影响修整效果的重要因素,顺修的修整效果优于逆修方式.顺修时速差不能过小,否则容易造成磨削振纹.必须使用逆修的场合,速差不能过大,建议对砂轮采取降速修整.根据实验结果,得出了速差的合适范围--顺向修整速差不能小于11 m/s,逆向修整速差不能大于95 m/s;滚轮相对砂轮纵向走刀速度推荐使用600 mm/min.在此参数范围内修整出的砂轮,用于磨削冷激铸铁凸轮轴凸轮,表面粗糙度为0.63μm,凸轮桃尖部无振纹、麦穗纹及单斜纹,质量达到了工件的技术要求.     

三轴联动的轴承磨成型砂轮修整控制模型研究

根据轴承磨对砂轮形状的需求,提出一种三轴砂轮修整控制模型.根据该模型修整的轴承磨成型砂轮,可以实现对轴承内圈外圆和轴承外圈内圆的一次性成型磨削,极大地提高了轴承磨加工效率,改善了轴承内圈和外圈工件的磨削加工质量.