在线电解修整磨削与化学机械抛光相结合的蓝宝石基片组合加工技术

通过分析ELID磨削和CMP抛光两种加工技术的原理和特点,充分结合两种技术的优点,对蓝宝石基片进行超光滑纳米级精度的组合加工。从理论上分析和计算了蓝宝石的临界切削深度,以及在不同粒度砂轮下的脆性和延性磨削方式;采用不同粒度的砂轮对蓝宝石基片进行超精密ELID磨削实验,快速地获得高质量的加工表面,同时采用磁流变斑点法对加工面的亚表面损伤进行测量;利用CMP抛光技术对磨削加工后的表面进行光整,以减少磨削时产生的加工缺陷,使工件的表面质量得到进一步改善与提高,最终获得亚纳米级的表面粗糙度。     

ELID精密镜面外圆磨削技术的应用

在线电解修整(ELID)精密镜面磨削有效地实现了许多难加工材料的平面精密加工和高效加工.本文介绍了ELID磨削技术在精密镜面外圆磨削上的应用.通过采用金属基超硬磨料砂轮在线电解修整对硬质合金、碳化硅陶瓷进行精密镜面外圆磨削,得到了表面粗糙度Ra=0.025～0.028μm的加工表面.     

超精密加工现状综述

超精密加工是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段.精密光学、机械、电子系统中所用的先进陶瓷或光学玻璃元件通常需要非常高的形状精度和表面精度(如0.1 nm级表面粗糙度)及较小的加工变质层.掌握超精密加工过程中材料去除规律和损伤层特性对提高加工的稳定性与经济性十分重要.对超精密加工中的超精密切削、超精密磨削和超精密研磨抛光技术进行综述,重点介绍各种典型加工方法及其材料去除机理.从加工精度和加工效率角度对上述几类超精密加工方法进行比较,介绍以实现高效精密加工为目的的半固着磨粒加工技术.对超精密加工的发展趋势进行预测.     

GCr15轴承钢的ELID超精密磨削工艺参数的优化研究

为探究GCr15轴承钢超精密加工的新途径,采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID磨削原理及精密镜面磨削机理的指导下,采用二次通用旋转组合方法对影响GCr15轴承钢表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。首先利用DPS数据处理系统对试验结果分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律,然后利用lingo软件优化得到GCr15轴承钢ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度26.41 m/s,电解电压90 V,电解间隙0.2 mm,占空比53.59%,并在此最佳工艺参数的基础上磨削GCr15轴承钢,获得表面粗糙度为14 nm的已加工表面。     

ELID精密镜面外圆磨削技术的应用

在线电解修整（ELID）精密镜面磨削有效地实现了许多难加工材料的平面精密加工和高效加工。本文介绍了ELID磨削技术在精密镜面外圆磨削上的应用。通过采用金属基超硬磨料砂轮在线电解修整对硬质合金,碳化硅陶瓷进行精密镜面外圆磨削,得到了表面粗糙度Ra=0.025-0.0028μm的加工表面。     

光学玻璃的精密加工技术

对光学玻璃的高效精密特种加工技术进行了分析.对ELID法、激光加工、超声磨削以及精密铣削的最新研究进展进行了综述.介绍了采用ELID技术和控制加工工艺参数,使砂轮单个磨粒的最大切削深度小于脆性材料的临界切削厚度,实现了脆性材料的塑性加工,并得到精密光滑的表面;在加工非球曲面时,使零件的精加工抛光量降到最低.采用激光加工...     

硬质合金ELID镜面磨削的试验研究

硬质合金具有硬度高、强度好、耐腐蚀和耐磨损的特点,采用传统方法难以满足精密及超精密加工的技术要求,而且工序多、效率低、成本高。本文采用在线电解修整（ELID）技术对硬质合金进行精密镜面加工。通过试验,分析了磨削深度、电极间隙、占空比、电解电压对硬质合金表面粗糙度的影响规律,并得到了优化的EI。ID磨削工艺参数。使用优化后的ELID磨削工艺参数加工硬质合金材料可获得较低的表面粗糙度。     

光学玻璃的精密加工技术

光学玻璃作为一种典型的脆硬材料,采用普通的加工方法难以进行高效精密加工。本文介绍了光学玻璃的高效精密特种加工技术,对ELID法、激光加工、超声磨削以及精密铣削的最新研究进展进行了综述。采用ELID技术,通过控制加工工艺参数,使砂轮单个磨粒的最大切削深度小于脆性材料的临界切削厚度,实现了脆性材料的塑性加工,并得到精密光滑的表面;在加工非球曲面时,可使零件的精加工抛光量降到最低。最新激光加工技术通过增加预热激光束,极大降低已加工表面的热应力及拉伸应力,使得加工质量有了大幅提高。超声波磨削加工不仅改善了表面完整性,而且提高了加工效率,通过选用适当的刀具和工艺参数,使被加工工件表面粗糙度值比普通磨削降低了30%～40%。光学玻璃精密铣削技术通过优化刀具、加工方式及工艺参数,可提高加工质量和效率、降低加工成本。     

基于ELID磨削与抛光技术的PDC加工工艺研究

针对聚晶金刚石复合片(PDC)在加工过程中硬度高、精度低等难题,在半精磨阶段采用ELID磨削技术对其进行加工试验以研究其去除机理及存在的缺陷。为解决ELID磨削PDC存在的缺陷,在精加工阶段对PDC进行了抛光试验。通过采用二次通用旋转组合方法对影响PDC表面粗糙度的各工艺参数进行抛光试验设计。首先利用DPS数据处理系统软件对试验结果进行分析得到PDC表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对PDC表面粗糙度的单因素和交互作用影响规律。然后利用lingo软件优化得到PDC抛光最佳工艺参数为抛光压力80 kPa,抛光盘转速1 200r/min,抛光液磨粒粒度2μm,抛光时间45 min,并在此最佳工艺参数下抛光PDC获得表面粗糙度为15 nm的已加工表面。     

小口径非球面斜轴磨削及磁流变抛光组合加工工艺及装备技术研究

为提高小口径非球面模具加工效率和加工精度,提出一种结合斜轴超精密磨削和斜轴磁流变抛光的组合加工方法,将两种超精密加工方法集成在一台机床上,以缩短装夹时间以及降低装夹误差。研制新型的小口径非球面超精密复合加工机床,对直径Ф6.6 mm的非球面碳化钨模具进行了加工试验。斜轴磨削后加工表面粗糙度达到R_a 6.8 nm,斜轴磁流变抛光后表面粗糙度达到R_a 0.7 nm,面型精度可以达到PV 221 nm。结果表明,所开发的小口径非球面超精密复合加工装备能达到加工要求,可有效提高加工精度和加工效率。     

Modeling and simulation of magnetic abrasive finishing process

Magnetic abrasive finishing (MAF) is one of the advanced finishing processes, which produces a high level of surface quality and is primarily controlled by a magnetic field. In MAF, the workpiece is kept between the two poles of a magnet. The working gap between the workpiece and the magnet is filled with magnetic abrasive particles. A magnetic abrasive flexible brush (MAFB) is formed, acting as a multipoint cutting tool, due to the effect of the magnetic field in the working gap. This paper deals with the theoretical investigations of the MAF process. A finite element model of the process is developed to evaluate the distribution of magnetic forces on the workpiece surface. The MAF process removes a very small amount of material by indentation and rotation of magnetic abrasive particles in the circular tracks. A theoretical model for material removal and surface roughness is also proposed accounting for microcutting by considering a uniform surface profile without statistical distribution. Numerical experiments are carried out by providing different routes of intermittent motion to the tool. The simulation results are verified by comparing them with the experimental results available in the literature.     

表面滚磨光整加工的技术特征及发展趋势

表面滚磨光整加工具有效果好、效率高、成本低、操作方便等优点。分析了其加工机理、类型、特点,介绍了该技术的发展趋势,为该技术的进一步开发应用提供参考。     

硬齿面齿轮精密热滚挤工艺研究

提出了一种将热处理、精滚以及淬火等工序组合成单一在线加工工艺的精滚形变热处理工艺方法，并以广泛应用于汽车行业及精密机床上的20CrMo渗碳齿轮为例，对各项工艺参数进行了分析。试验结果表明，利用该工艺加工的齿轮硬度和精度均有较大的提高，为硬齿面齿轮的精加工探索了一种新工艺方法。     

磁力研磨加工参数的定量分析

对磁力研磨光整加工所涉及的加工工艺力进行研究 ,给出相应的数学表达式 ,对磁力研磨在生产中的应用提供了重要的理论依据。     

磁流变-化学机械复合抛光装置设计

针对SiC晶片外延膜生长需达到原子级超光滑表面的要求以及加工效率低、表面精度差的问题,提出了一套磁流变-化学机械精密抛光装置,该装置利用软件平台对抛光盘和工件运动精确控制,并具有温度、转速等参数微调及显示功能。对装置的工作原理、结构进行了介绍,并在该装置上进行了工艺试验,取得较高的加工效率和光滑无损伤的加工表面。     

Effect of working gap and circumferential speed on the performance of magnetic abrasive finishing process

Magnetic abrasive finishing (MAF) is one of the advanced finishing processes in which workpiece is kept between two magnets, and cutting force is controlled by working gap and magnetic field between the two magnets. MAF setup is designed for finishing cylindrical workpieces and it is mounted on lathe machine. The loosely bounded powder is prepared for experimentation by homogeneous mixing of magnetic powder (Fe powder of 300 mesh size (51.4 μm)), abrasive powder (Al₂O₃ of 600 mesh size (25.7 μm), and lubricant called servospin-12 oil. To investigate the effects of working gap and circumferential speed on material removal, change in surface finish and percent improvement in surface finish, a series of experiments have been conducted using in-house fabricated setup. Based upon the results, in general, material removal decreases by increasing working gap or decreasing circumferential speed of the workpiece. Change in surface finish increases by increasing circumferential speed of the workpiece.     

磁性磨粒的磨削机理与制备工艺

分析了磁力研磨加工过程中单个磁性磨粒的受力状况和磨削机理 ,论述了磁性磨粒的性能要求和制备工艺。     

叉轴式强力滚磨加工的实验装备及实验研究

在考虑各影响因素可变的情况下,设计并研制出全方位可调的叉轴式强力滚磨加工实验装备,并对影响加工效果的主要因素如加工时间、设备运动参数,设备几何参数等进行了较为详细的实验研究,初步确定了较好的精饰加工参数。     

曲轴卧式滚磨光整中单个磨块的动态仿真

从曲轴卧式滚磨光整过程中连杆轴颈的偏磨现象出发,运用ANSYS对单个磨块进行动态仿真,分析出现这种现象的具体原因。研究表明磨块与连杆轴颈表面相对运动速度是影响连杆轴颈偏磨现象的原因之一。     

3MZ136全自动内沟磨床改造

简要叙述了3MZ136全自动内沟磨床改造的主要内容和改造后的工作原理。