横向内圆磨削：精磨和粗磨的复合加工

多区磨削砂轮的优势也能从横向内圆磨削的实例中体现。砂轮被分成锥形粗磨区和柱形精磨区,在粗磨区进行切割,在精密区进行表面抛光。通过将砂轮进行粗磨和精磨功能分区,一个行程就可完成零件的加工。加工前设定进刀量,一次完成磨削后,工件即可达到成品要求,不再需要进行其他加工。与内部柱状切入磨削中不同的是,由于轴向的进给运动,因此砂轮的宽度和孔的长度没有关系,这就意味着该方法极其灵活,     

数控磨床砂轮架部件的设计与研究

用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床,统称为磨床（英文为Grinding machine）,它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的[1]。磨床种类很多,主要有：外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专门化磨床,如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等[2]。对外圆磨床来说,又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床等。以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。此外,还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床,以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。     

齿轮加工中的滚齿粗磨和成型精磨

在齿轮加工过程中使用了一组合工具,将滚齿磨削和成型磨削结合为一体。由于同时对大量轮齿进行成型加工,因此滚齿磨削要有较高的材料去除率,同时通过其断续成型磨削可以进行更高质量更灵活的加工。组合工具就是通过将粗磨所用的滚齿磨削螺杆和精磨所用的成型磨削砂轮结合一体,从而将两者优势结合在一起。为了能在一台机器上完成加工过程,两个工具被安装在一个机轴上。成型精磨砂轮使用电镀结合剂,为了能达到工件所要求的表面光洁度和较高的砂轮精度,     

高速砂轮的研究现状

高速磨削是实现对难加工材料的高性能加工的一种很有效方法.研究表明增加砂轮线速度可以降低磨削力、工件的表面粗糙度和砂轮的磨损,或者可以提高生产效率.超硬磨料砂轮具有优异的性能,因而在高速磨削中有着广泛的应用.文章总结了高速砂轮设计和制造的有关研究情况,介绍了超硬磨料砂轮在高速磨削难加工材料方面的研究状况,最后还分析了高速砂轮存在的问题.     

玻璃钢零件的磨削加工

玻璃钢切削加工中,磨削是主要加工方法之一,玻璃钢切削加工性要比金属材料差,这是由于玻璃钢切削热高、纤维硬度大和非均质的组织结构等特点造成的,玻璃钢的各种特殊性都可能给切削加工带来一定的困难。 为了掌握磨削加工的特点,首先应了解磨削加工玻璃钢存在的问题。玉磨削加工存在的问题 ①玻璃钢材料质地松软、致密性差,比重轻,磨削加工时飞尘大,操作困难。 ②导热性差,切削热高,磨削加工表面严重烧伤（老化）,砂轮磨损大。 ③砂轮片上的粘附物比较坚固,清理较为困难,一般情况下砂轮片不能重复使用,需要即时修整或更换砂轮…     

超声振动外圆珩磨油石条运动及磨粒切削作用分析

磨削加工的本质是利用砂轮上的磨粒对工件进行的切削,超声振动外圆珩磨技术是利用油石条对圆柱体外表面进行珩磨作用,油石条同时受到旋转和往复的作用,使得固结在油石条上的磨粒发生特殊的运动形式,而由超声波所引起的振动作用加剧了磨粒对工件表面的作用,提高了效率和精度,为揭示该加工机理,文章研究了超声振动外圆珩磨加工过程中,油石条在圆柱体表面的运动路径,进一步讨论了固结在油石条上的磨粒在该运动过程中的切削作用。     

成形工艺对陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削性能的影响

通过单向冷压、双向冷压和冷等静压3种不同成形工艺制备规格为D45W5陶瓷结合剂金刚石砂轮,分别加工洛氏硬度为71和85的硬质合金及45#钢,检测砂轮的磨削比和磨削效率、被加工工件的表面粗糙度和显微结构,研究不同成形工艺对砂轮磨削性能的影响。结果表明:经等静压处理的砂轮磨削不同工件时,其砂轮在磨削比和磨削效率高,工件表面粗糙度低,且工件表面划痕分布均匀且浅。     

砂轮浸二硫化钼提高磨削性能

二硫化钼是一种良好的润滑材料,已获得广泛应用。在切削加工中,用二硫化钼处理刀具、磨具切削表面,所形成的润滑膜会降低刀具和工件之间的摩擦,减少粘附和延缓切削瘤的形成,提高工件表面的光洁度和延长刀具寿命(2～4倍)等。尤其在当前由于新的、高强度超硬材料的出现,一些原来正常刀具、磨具已满足不了工艺要求,必须相应地进行改革。我厂试验研究了一种用普通砂轮经硫化钼浸制的新型砂轮,经多次试用表明,其磨削性能很良好,取得了比较好的效果。现把有关处理工艺与应用效果分述如下:     

工业陶瓷超声辅助加工技术研究

陶瓷材料具有耐高温、硬度高、绝缘性好的优良性能,在航空航天、军事医疗、电子信息等领域具有广泛的应用。旋转超声辅助加工的刀具磨损小、材料去除率高、加工精度高,在工业陶瓷精密加工领域取得了较好的运用。本文以常用的石英陶瓷和氮化硅陶瓷为加工对象,进行了表面磨削及钻孔试验研究,通过宏观形貌观察、测量表面粗糙度值、工件及刀具微观形貌分析,确定了PCD砂轮结合超声辅助磨削加工,可以得到较好的表面加工质量。开展了石英陶瓷凹槽面、平面及过渡面的磨削加工试验,取得了较好的表面形貌;利用不同类型的砂轮加工氮化硅陶瓷孔,从而确定高强度的金刚石磨头是加工硬性材料的最优砂轮。     

一种拉刀用陶瓷结合剂cBN砂轮的制备及应用

陶瓷结合剂cBN砂轮是一种适用于高速高效磨削的工具。研究制备了一种磨削拉刀用的陶瓷结合剂cBN砂轮,通过研究砂轮在磨削拉刀方面的应用,发现使用该砂轮不仅使磨削效率得到了提高,也使得磨削加工精度和表面磨削质量得到了提高。当砂轮的硬度质量CPK均在1.33以上时,砂轮表面稳定性优良,使得砂轮在磨削工件拉刀时所测量的刃面粗糙度及刀刃间的尺寸公差CPK均大于1.67,可以看出经砂轮磨削后的拉刀一致性非常优秀,达到了国际先进水平,生产的拉刀可替代国外进口产品。     

超硬砂轮精密修整中异常点修正方法研究

磨粒加工作为现代“高精、高效”零部件加工手段,相比其它加工方法具有不可替代性。其中以“高精度、复杂型面”为代表的超硬材料电镀砂轮,作为磨粒加工重点发展工具之一,相比传统磨具,具有磨削比高、磨削力小、发热少、环境友好、加工精度一致性好等优势,在现代高精密磨削中地位优势突发明显。而电镀砂轮因其本身采用人类已知的最硬材料金刚石、cBN磨料制成,其型面修整工具耐磨性与电镀砂轮相当,修整难度极大。其中工具砂轮本身的制造精度低、修整过程磨损严重,是造成超硬砂轮型面修整精度低的关键原因。针对电镀砂轮精密整形的技术难题,文章借鉴Pareto多目标优化问题解决思路,构建超硬砂轮复杂型面插补修整粒子矩阵模型,提出了利于工程应用的坐标单向逼近算法。通过坐标单向逼近算法推导出矩阵粒子实际位置与理想位置的坐标偏差矩阵,对修整路径的进行修正,得到最优修整路径。从而使工具砂轮制造精度低、修整过程磨损的难题得到有效补偿。最终通过电镀砂轮修整实验,验证了算法的正确性。     

树脂金刚石砂轮内圆磨削硬质合金工件的试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,针对圆筒形硬质合金工件进行内圆磨削试验,研究不同修整工具和修整工艺对砂轮磨削性能的影响,同时对硬质合金磨削用砂轮类型和磨削参数进行了优选。试验结果表明:SiC砂轮及45#钢修整的树脂金刚石砂轮磨削效率和耐用度较高;2#锋利型砂轮在砂轮线速度17500r/min、工件转速280r/min、轴向进给速率1000mm/min和径向进刀量0.015mm的工艺条件下,试验砂轮的加工效率较高,加工工件的尺寸精度高且工件表面质量好。     

工程陶瓷材料磨削加工技术研究

工程陶瓷材料具有优良的物理、化学、力学性能,在许多领域得到广泛的应用。目前,使用金刚石工具(主要是砂轮)的磨削加工是工程陶瓷去除加工的基本途径。本文概述了陶瓷材料磨削加工技术的进展,并对磨削后的陶瓷工件表面损伤进行了分析。     

超高速点磨削砂轮的设计与磨损仿真

文章详细阐述了超高速点磨削中砂轮的应用状况,介绍了超高速点磨削砂轮的应用范围,通过这种新型砂轮的基体和cBN磨料层的设计,介绍了砂轮基体和磨料层的设计原则,介绍了cBN磨料层中粗磨区和精磨区中的磨料对于去除材料的磨削效率的作用,引入了这种新型砂轮中的粗磨削区倾角的概念,推导出粗磨削区倾角的大小在超高速点磨削中对于磨削参数的影响趋势,并且设计了适用于本实验的粗磨削倾角的大小,制造了适用于超高速点磨削实验的砂轮,介绍了由于粗磨削倾角的存在对磨削时切屑的流动状态及倾角对于磨削效率的影响,利用超景深显微镜观测砂轮磨料层的微观结构,分析表面的气孔率和cBN磨料的分布状态,通过磨粒的分布预测加工后的表面形貌,仿真出新型砂轮的磨损趋势,得出了有关超硬磨粒层制造和磨损的相关结论,砂轮的制造与设计直接关系超高速点磨削的广泛推广,为实现超高速点磨削的高效率和高精度的加工提供必要的设备支持,为其理论研究提供可供参考的依据。     

工艺参数对cBN砂轮加工TC4钛合金磨削性能的影响

采用自制的陶瓷结合剂cBN砂轮,对TC4钛合金棒材进行了外圆磨削加工,研究了cBN砂轮的工作速度以及进刀量对砂轮磨削性能的影响。实验结果表明:当进刀量恒定时,随着砂轮转速的提高,砂轮的磨耗比上升,砂轮承受的磨削力和加工工件的表面粗糙度值Ra下降。当砂轮转速恒定时,随着砂轮进刀速率的增大,砂轮的磨耗比下降,砂轮承受的磨削力和加工工件的表面粗糙度值Ra上升。当砂轮工作速度为60m/s、进刀量为0.3mm/min时,cBN砂轮对TC4钛棒的磨耗比为1004,砂轮承受切向磨削力为207N,加工后的TC4钛棒的表面粗糙度为Ra0.28μm。     

钎焊金刚石取孔钻加工实验研究

采用高温钎焊法制备了金刚石取孔钻,进行了对硅酸盐玻璃的钻孔实验.结果表明,加工150个孔之前,取孔钻磨损平稳,之后呈现剧烈磨损状态.钻孔效率随加工孔数增多而下降.通过扫描电镜(SEM)对取孔钻加工前后表面和被加工孔孔壁表面微观形貌进行观察,发现在失效时,取孔钻的唇面上的金刚石磨损严重,呈现金刚石的剧烈磨损、磨平和脱落现象.加工孔壁在加工的后期,表面质量由于工具的磨损而大大下降.     

镜面磨削工艺参数的选择与设计

镜面磨削主要取决于机床精度、切削用量和砂轮的选择与修整。文章主要研究在MG1432高精度万能外圆磨床上,通过在磨削工艺过程中改变修整砂轮时工作台速度、磨削时工作台速度、工件线速度和过余进给量四个因素探索对工件粗糙度的影响。其实验条件为：使用树脂结合剂白刚玉石墨砂轮;工件为GCr15（HRC60）;修整工具为锋利的单颗粒金刚石修正笔,最终实现镜面磨削的工艺效果。     

单层钎焊cBN砂轮中磨粒有序排布形式对工件表面粗糙度的影响

磨粒采用有序排布技术不仅可以降低原料成本,还可以提高cBN砂轮的磨削效率和使用寿命。本研究提出了四个磨粒有序排布的排布参数,包括横向间距ΔX,纵向间距ΔZ,错位距离ΔZv以及排列线倾角α,通过组合不同的磨粒排布参数,制备磨粒排布形式各异的单层钎焊cBN砂轮,并将其应用于磨削加工淬硬钢实验,研究了磨粒排布形式对工件表面粗糙度的影响。分析表明:随着磨粒纵向间距的增大,工件表面粗糙度也随之增大;而磨粒横向间距和排布倾角对工件表面粗糙度的影响很小。随着磨粒目数的增大,工件表面粗糙度也呈现逐渐减小的趋势。     

氧化锆陶瓷磨削工艺优化和粗糙度控制研究

为了探究工程陶瓷超精密加工技术的工程应用,深入研究了金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度.利用正交实验相关性质,分析影响粗糙度值Ra的因素.除此之外,通过单因素实验,获得最佳磨削工艺参数,并利用Matlab计算出氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值的经验公式.结果显示,氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值Ra与磨削参数密切相关,随磨削深度、砂轮线速度、工件进给速度的提高总体上呈先减小后增大的趋势,且各磨削参数的变化对工件表面粗糙度值Ra影响主次顺序是磨削深度>砂轮线速度>工件进给速度.通过与粗糙度测量值比较,预测值最大相对误差小于5％,表明经验公式具有较好的预测效果,为实际加工提供了理论依据.     

金刚石刀具化学磨损的预防

单晶金刚石刀具因其化学磨损严重,不适用于微切削加工铁基材料.为了保护金刚石刀具免受化学磨损,可将切削刀具沉积硬质涂层,以防止金刚石与工件材料直接接触.本研究则利用磁控溅射工艺在金刚石刀具上沉积TiN、TiAlN和AlN涂层.经过优化工艺参数,所沉积涂层的化学成分接近化学计量,表面非常光滑,晶粒很细,硬度高且附着强度大.虽然刃口半径因涂层略有增加,但对微切削加工来说仍可容忍.在试验切削条件下,与参比未涂层金刚石刀具相比,TiAlN涂层金刚石刀具磨损的减少高达50%.