磨粒叶序排布电镀砂轮磨削力的仿真研究

磨粒有序化排布电镀砂轮可以有效提高砂轮的磨削性能,获得良好的表面完整性。本文从生物学的叶序排布理论出发,提出一种磨粒叶序排布的电镀砂轮。利用有限元分析软件(DEFORM)对磨粒叶序排布电镀砂轮进行了磨削力的仿真研究,获得了不同的叶序参数及磨削用量对磨削区域磨削力的影响规律,并与普通无序排布砂轮进行对比。仿真结果表明:叶序排布砂轮磨削区域的磨削力明显小于无序排布砂轮。     

超硬磨粒可控排布砂轮研究进展

在磨削加工过程中,砂轮上磨粒的分布、排布方式影响着磨粒与工件材料的相互作用形式、磨削痕迹分布次序及材料去除特性等,进而决定着磨削表面形貌、亚表面质量、磨削力等。相对于磨粒随机分布的砂轮,通过合理调整有序化砂轮表面上磨粒的位置和分布方式,有助于使砂轮表面磨粒受力均匀、容屑空间大小合理,从而减小加工过程中的磨削力,降低磨削温度,提高磨具的寿命及磨削性能。目前,相比磨粒簇和结构化等有序砂轮,磨粒有序化砂轮的研究是发展较早、相关理论较多、相对成熟的研究方向。综述了超硬磨粒可控排布砂轮制备的研究现状,探讨了磨粒定向排布、叶序排布与其他排布超硬磨粒可控排布砂轮的理论及应用现状,展望了超硬磨粒可控排布砂轮未来的研究方向。     

磨粒叶序化排布砂轮表面磨削液流场分析

为均化砂轮表面磨削液分布状态并获得最大的有效流量,根据叶序理论设计仿生结构的磨粒族砂轮。通过建立磨削区流场的运动方程和边界条件,利用流体力学软件(Fluent)仿真分析磨粒族叶序排布砂轮表面的磨削液流动状态,并与交错排布、矩阵排布及无序排布砂轮进行比较。结果表明:叶序排布砂轮磨削时磨削液在磨削区沿着叶列线沟槽均匀流动,有利于磨削热的传导和磨屑的及时排出;在相同的条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削液有效流量更多,说明叶序排布砂轮较其他排布砂轮具有更好的冷却、润滑作用。     

磨粒有序化排布砂轮磨削液流场分析

为均化砂轮表面磨削液分布状态并获得最大的有效流量,根据叶序理论设计仿生结构的磨粒族砂轮。通过建立磨削区流场的运动方程和边界条件,利用流体力学软件(Fluent) 仿真分析磨粒族叶序排布砂轮表面的磨削液流动状态,并与交错排布、矩阵排布及无序排布砂轮进行比较。结果表明:叶序排布砂轮磨削时磨削液在磨削区沿着叶列线沟槽均匀流动,有利于磨削热的传导和磨屑的及时排出;在相同的条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削液有效流量更多,说明叶序排布砂轮较其他排布砂轮具有更好的冷却、润滑作用。     

电镀CBN砂轮磨削表面粗糙度研究

为改善电镀CBN砂轮的磨削性能,利用叶序理论对磨粒排布进行设计.探讨叶序参数对磨粒间距及排布的影响,并建立相关表面粗糙度数学模型,模拟仿真叶序参数对于表面粗糙度的影响趋势.仿真结果表明,采用合理的叶序排布参数能获得较其它排布方式较小的表面粗糙度值,这为砂轮表面磨粒的有序化排布设计提供了理论依据.     

磨粒簇叶序排布砂轮外圆磨削凹坑结构化减阻表面的仿真

机械零件表面结构化能够起到减阻耐磨的作用,磨削加工能够有效地加工出规则的结构化表面,基于此,依据生物学叶序排布原理设计了磨粒簇叶序排布砂轮并建立了数学模型。为探讨磨粒簇叶序排布砂轮磨削外圆结构化表面的形成机理,建立了磨粒的运动方程并讨论了实现结构化表面的磨削条件,利用MATLAB仿真了不同转速比γ和叶序参数h,以及磨削深度ap下工件结构化表面的形貌特征;仿真结果表明,转速比γ越大、叶序参数h越小工件周向凹坑数目就越多;磨削深度ap越大,凹坑的周向尺寸越大。     

磨粒有序排布的电镀CBN砂轮磨削表面粗糙度仿真

传统砂轮磨削性能的滞后性已经远不能满足当前的需求,提高砂轮磨削性能显得异常迫切。因此,把生物学中叶序理论引入到CBN电镀砂轮磨粒有序化排布中来,以改善砂轮的磨削性能。研究不同的叶序参数对磨粒有序化排布的影响。为保证工件表面能够获得较低的表面粗糙度,对磨粒之间的干涉做了一定的探讨。通过模拟仿真发现:选取合理的叶序参数可使磨粒之间能够保持很好的干涉率,与磨粒交错排布砂轮相比能够得到较低的表面粗糙度。叶序排布作为一种特殊的有序化排布为砂轮磨削性能的提高提供了很好的理论依据。     

磨粒有序化排布外圆砂轮磨削TC4的粗糙度实验研究

为了了解有序化砂轮磨削钛合金的表面质量,将叶序理论引入到CBN电镀砂轮磨粒的设计当中来,采用紫外线感光干膜作为掩膜感光层来实现在砂轮表面磨粒的排布,利用光刻技术和复合电镀工艺技术制造出磨粒有序排布外圆砂轮,并对钛合金TC4进行磨削实验研究,获得了不同的进给速度及磨削深度对磨粒叶序排布,错位排布,无序排布砂轮磨削表面粗糙度的影响规律.实验结果表明:在相同的磨削条件下,与其它排布砂轮相比,磨粒叶序排布砂轮磨削工件表面得到的粗糙度值最小。     

磨粒叶序排布砂轮磨削筋条表面力的表面效应

为了探索筋条表面磨削过程中,磨粒叶序有序化砂轮的磨削力对工件表面几何形貌的影响规律,首先,根据筋条减阻表面的特征参数,设计能够实现筋条减阻表面加工的磨粒叶序排布砂轮;其次,建立筋条减阻表面磨削过程的简化模型,对工件表面形貌进行力学仿真;最后,研究磨削速度、磨削深度、磨粒角度、排布参数等对筋条表面几何形状的影响规律。结果表明,磨削速度增大时,工件表面材料的隆起变形高度随磨削力的减小而增大;磨削深度增大时,材料的隆起变形高度随磨削力的增大而减小;磨粒角度增大时,材料隆起变形高度随磨削力的增大,先增大后减小;而在叶序系数增大过程中,材料隆起变形高度随磨削力的增大而增大。     

叶序排布超硬磨粒砂轮滚磨结构化沟槽表面的仿真

基于生物学的叶序排布理论设计了叶序排布超硬磨粒砂轮,并提出了应用该砂轮滚磨外圆表面结构化沟槽的方法。对叶序排布超硬磨粒砂轮的滚磨加工过程进行运动学仿真研究,获得了磨削参数的变化对磨削区域结构化沟槽表面形貌的影响规律。仿真结果表明:砂轮与工件之间的转速比决定了沟槽的数量,且转速比越大沟槽间距越小;轴向进给速度越小,加工出沟槽表面的表面波纹度越低,当轴向进给速度超过临界轴向进给速度时,将无法形成沟槽表面;磨削深度越深,磨痕截面尺寸越大,磨痕长度越长。     

磨粒族叶序排布砂轮的铣磨实验研究

为了实现砂轮表面磨料排布的有序化,本文将仿生学叶序理论与磨削机理相结合,利用光刻技术和复合电镀技术制备出了磨粒族叶序排布砂轮。铣磨实验结果表明:磨粒族叶序排布砂轮的磨削性能优于普通无序排布砂轮。     

有序化砂轮磨削表面粗糙度仿真

为改善砂轮的磨削性能,将有序排布理论引入到电镀砂轮磨粒排布中。分别探讨了叶序、错位、无序排布砂轮在不同磨削参数下对工件表面粗糙度的影响,同时建立叶序、错位、无序排布电镀砂轮磨削表面粗糙度数学模型,并利用MATLAB软件进行仿真。在砂轮缓进给磨削过程中,叶序排布砂轮所获得的工件表面粗糙度值低于其他排布方式的砂轮。且工件表面的粗糙度值随着磨削速度比的增大而减小,随着磨削厚度的增大而增大。这为实际磨削工件表面粗糙度分析提供了很好的辅助和验证方法。     

叶序排布磨粒对砂轮的磨削温度场效应

在砂轮磨削过程中,磨削热影响工件表面完整性,而磨粒排布是影响磨削温度场的重要因素之一。针对磨粒叶序排布的砂轮,采用有限元法对磨削温度场进行了计算模拟分析,获得了叶序系数对工件磨削温度场的影响规律。研究结果表明,随着叶序排布系数的增大,被磨工件的表面温度和温度梯度减低。     

磨粒排布对加压内冷却砂轮磨削性能的影响

考虑磨粒排布方式对砂轮磨削效率和性能有重要影响,设计制备磨粒无序和有序排布的加压内冷却砂轮,利用砂轮表面形貌检测和图像识别技术,建立砂轮磨削GH4169高温合金的三维有限元模型。采用不同磨粒排布的砂轮开展磨削GH4169高温合金的实验研究,对比分析磨削力、磨削温度、加工表面粗糙度以及表面微观形貌,研究磨粒无序和有序两种排布方式对砂轮磨削性能的影响。结果表明:对于加压内冷却砂轮而言,相对磨粒无序排布,磨粒有序排布方式能获得更优良的加工表面质量,磨削力、磨削温度和表面粗糙度均降低,且工件表面形貌更加规则完整。     

磨粒叶序排布砂轮磨削的磨削力模拟分析

为了改善超硬磨料砂轮的磨削能力,基于生物学的叶序排布理论,提出了一种新型有序化排布磨料的超硬磨料砂轮。利用Ls—dyna仿真软件的光滑粒子法（SPH）,对叶序排布砂轮进行了磨削力的分析研究,得出了叶序参数和磨削用量对磨粒叶序排布外圆砂轮磨削力的影响规律。仿真结果表明,合理地选择叶序系数忌和磨料半径r,可以使叶序排布砂轮在磨削过程中获得较低的磨削力。     

磨粒族有序化排布砂轮磨削TC4的磨削力的实验研究

为了获得不同有序化排布砂轮的磨削力的变化情况,基于生物学中的叶序排布理论,利用电解蚀刻技术和复合电镀工艺提出并制造出来一种新型的磨粒族有序化排布超硬磨料砂轮即磨粒族叶序排布砂轮,并利用其和磨粒族错位排布砂轮及磨粒族无序排布砂轮对钛合金TC4进行磨削实验,分析了它们的磨削力随着进给速度和磨削深度的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削实验条件下,磨粒族叶序排布砂轮的磨削力小于磨粒族错位排布砂轮和磨粒族无序排布砂轮。     

磨粒有序排布电镀砂轮缓进给磨削力的仿真研究

利用有限元分析技术对磨粒叶序排布砂轮、错位排布砂轮、矩阵排布砂轮进行了磨削力对比仿真研究,获得了不同磨削用量对磨削力的影响规律。仿真结果表明:叶序排布砂轮磨削区域的磨削力最小,错位排布砂轮居中,矩阵排布砂轮磨削区域的磨削力最大。     

磨粒有序化排布油石珩磨表面形貌仿真

由于传统排布的油石磨粒的大小分布没有规则,所以不能保证磨粒的等高性,所有用传统排布的油石珩磨导致珩磨表面网纹分布没有一定的规则。文中将磨粒有序化排布应用到珩磨研究当中,通过筛选磨粒提高等高性,再将磨粒进行阵列、错位、叶序等3种有序化排布进行珩磨表面形貌的研究。通过仿真发现:磨粒有序化排布油石珩磨能够得到确定的网纹分布,生成的表面形貌比较均匀。这为以后的电镀制造磨粒有序化珩磨油石提供了一定的理论依据。     

叶序排布外圆砂轮磨削TC4的磨削力实验研究

为了获得有序化排布超硬磨料砂轮的磨削性能,以及实现磨削难加工材料钛合金的可行性,基于生物学中的叶序排布理论设计一种新型的有序化排布超硬磨料砂轮,即叶序排布砂轮,并利用其和错位排布砂轮及无序排布砂轮对钛合金TC4进行磨削实验,分析了它们的磨削力随着进给速度和磨削深度的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削实验条件下,磨粒叶序排布砂轮的磨削力小于错位排布砂轮和无序排布砂轮。     

磨粒有序化砂轮磨削规则表面的仿真研究

为了利用磨粒有序化砂轮对规则表面进行磨削,建立了砂轮磨削的运动轨迹模型,推导了磨削规则表面的约束条件,并应用MATLAB软件进行运动仿真,生成表面磨削后的三维形貌,得出了不同磨粒排布及磨削用量对砂轮磨削规则表面的影响规律。