圆刀片刃口磨削表面形貌控制研究

针对圆刀片磨削加工后表面质量不均匀的现象,研究了硬质合金圆刀片刃面磨削加工工艺中砂轮倾角和砂轮粒度对刃面质量影响。通过运动学分析,建立了切削表面纹理与切削工艺参数的数学关联模型,揭示切削参数对切削模式、表面纹理的影响规律。利用光学三维形貌仪测量了不同位置的刃面微结构及面粗糙度,对比了双区域磨削、单区域磨削和砂轮粒度对表面形貌的影响。结果表明,单区域磨削的面粗糙度具有更好一致性,多区域磨削具有更低的面粗糙度,对于精加工选用单区域磨削可有效也提高圆刀片表面质量。     

圆盘锯齿刀超声切削Nomex蜂窝芯力热分析

为探究Nomex蜂窝芯圆盘锯齿刀超声切削过程中切削参数与切削力热的映射关系,开展圆盘锯齿刀超声切削Nomex蜂窝芯复合材料仿真及试验研究,分析主轴转速、进给速度、切削宽度和切削深度对切削过程中切削力热的影响,建立了切削温度随进给速度、主轴转速的一次回归模型。结果表明:所建立仿真模型最大误差为11.2%,可有效预测切削力与切削温度;三向切削力随着切削宽度,切削深度,进给速度的增大而增大,随着主轴转速的增大而减小;进给速度与主轴转速对切削温度影响显著;实际加工中,应采用大切削深度与切削宽度增加切削效率,采用小进给速度和主轴转速以降低切削温度,减少刀具磨损。     

二维超声磨削复相陶瓷加工表面质量的试验研究

本文通过对二维超声磨削纳米复相陶瓷和普通磨削进行对比试验研究,分析了磨削深度、工件速度、砂轮粒度对工件表面质量的影响.研究结果表明,采用二维超声振动磨削能大大提高工件的表面质量;表面粗糙度随着切深的增大而增大,随着切削深度的进一步增加,超声振动在磨削加工中所起的作用减弱;二维超声振动磨削大大扩大了复相陶瓷磨削的塑性加工区域,二维超声振动磨削过程的塑性域是切削深度小于5μm,而普通磨削塑性域是磨削深度小于2μm;二维超声振动磨削时,表面粗糙度随着砂轮粒度的减小而明显减小,且比较稳定,故二维超声振动磨削有利于使用细粒度砂轮;工件速度对二维超声振动磨削表面粗糙度影响很大,其值随着工件速度的增加而增大.     

应用弹性砂轮对铝合金镜面磨削工艺研究

目的解决铝合金手机外壳传统抛光工艺中存在的抛光效率低等问题。方法采用聚氨酯弹性砂轮对6061铝合金进行了磨削加工,使用正交试验研究了磨料粒度、进给速度、切削深度、砂轮线速度对加工表面粗糙度及材料去除率的影响。试验中使用折线走刀方式进行加工,可减轻磨料分布不均带来的影响。使用白光干涉仪测量了加工后表面的粗糙度,通过计算单位时间内工件的质量变化得出了去除率,并通过对结果的综合优化得出了最优工艺参数。结果在选取的16组磨削工艺参数中,可获得的最低表面粗糙度为44.87 nm,最大去除率为0.329 g/min。对表面粗糙度影响最大的因素为磨料粒度,影响最小的因素为进给速度;对材料去除率影响最大的因素为切削深度,影响最小的为进给速度。经过综合优化,最佳工艺参数组合为:砂轮600#,转速2000 r/min,切削深度0.04 mm,进给速度20 mm/min。结论弹性聚氨酯砂轮应用于铝合金磨削可提高加工表面质量,可简化工艺流程,节省备料和安装调整时间,从而提高效率。     

紫铜表面微铣削加工最小切削厚度分析

最小切削厚度是微铣削加工的一个重要参数,准确地确定最小切削厚度能够减小加工精度和刀具磨损.用切削刃钝圆半径为6μm的?0.15微铣刀,在进给速度为30 mm/min、转速为10000 r/min条件下,对切削紫铜表面进行仿真分析,得出最小切削厚度值为0.9μm.为验证仿真正确性,在同样的工艺条件下对紫铜材料进行加工实验...     

金刚石砂轮的ECD修锐和整形研磨及其对硬脆材料的加工

为研究金属结合剂金刚石砂轮切削刃修锐整形对硬脆材料加工表面形态的影响,先通过接触放电法对SD600金属结合剂砂轮切削刃进行修锐,再用整形研磨方法对砂轮表面金刚石磨粒的不同切削刃高度进行整形研磨,最后用修整好的砂轮磨削加工用于光学设备的硼硅玻璃、石英玻璃、石英晶体和蓝宝石等几种硬脆材料.结果表明:硬脆材料粗糙度的改善程度...     

钎焊金刚石砂轮磨削石材中金刚石粒度对磨削力的影响研究

本文通过测量不同金刚石粒度的高频感应钎焊金刚石砂轮磨削花岗石过程中的磨削力，对砂轮所受的法向力和切向力进行了研究。对不同粒度条件下磨削深度、进给速度和砂轮线速度对磨削力的影响进行了分析。研究发现磨削力随砂轮线速度的增大而减小，随磨削深度和进给速度的增大而增大，磨削深度对磨削力的影响程度比进给速度大。小粒度金刚石磨削时，磨削三要素对磨削力的影响比大粒度金刚石磨削时大。     

不同刃数铣刀螺旋铣孔CFRP/Ti叠层材料研究

为研究不同刃数铣刀螺旋铣孔的情况,分别使用2刃铣刀与4刃铣刀对CFRP/Ti叠层材料进行一体化螺旋铣孔试验。在相同的切削参数条件下,对两种铣刀螺旋铣孔的切削力、刀具后刀面磨损长度、CFRP入口质量及Ti出口质量进行了测量。结果表明:随着叠层材料加工的进行,刀具正常磨损时,刃数越少的铣刀后刀面磨损越快;刀具剧烈磨损后,刃数越多的铣刀,后刀面磨损越迅速。刃数越多的铣刀所产生的轴向推力及径向力越大。在进出口加工质量上,2刃铣刀抑制了Ti出口的飞边现象,4刃铣刀对CFRP的入口毛刺起到抑制作用。     

大尺寸硅片自旋转磨削的试验研究

利用基于自旋转磨削原理的硅片超精密磨床,通过试验研究了砂轮粒度、砂轮转速、工件转速及砂轮进给速度等主要因素对材料去除率、砂轮主轴电机电流以及磨削后硅片表面粗糙度的影响关系。研究结果表明,增大砂轮轴向进给速度和减小工件转速,采用粗粒度砂轮有利于提高磨削硅片的材料去除率,砂轮轴向进给速度对材料去除率的影响最为显著;适当增大砂轮转速,减小砂轮轴向进给速度,采用细粒度砂轮可以减小磨削表面粗糙度;在其它条件一定的情况下,砂轮速度超过一定值会导致材料去除率减小,主轴电机电流急剧增大,表面粗糙度变差;采用比#2000粒度更细的砂轮磨削时,材料去除率减小,硅片表面粗糙度没有明显改善。     

轴承内圆轴向超声高速磨削理论建模与试验研究

目的 以GCr15材料的6309型轴承内圆为研究对象,探究高转速超声磨削过程中超声辅助振动对磨粒运动轨迹、磨削后表面粗糙度、圆度以及微观形貌的影响规律。方法 基于超声内圆磨削磨粒切削轨迹及超声振幅与砂轮转速对轨迹影响的理论仿真,构建磨削去除量与磨削表面粗糙度的理论模型,通过对轴承内圆进行超声磨削试验,研究高转速（16 000～22 000 r/min）下各工艺参数对内圆表面质量的影响并验证理论粗糙度评价模型。结果 超声振幅的增大使磨粒与内圆接触轨迹变长,但随砂轮转速的提高,磨粒切削轨迹的密集程度也有所下降。振幅和砂轮转速的增大可使切削去除量增大、粗糙度降低,铬刚玉粒度100#陶瓷结合剂砂轮磨削GCr15轴承内圆后,其表面质量更有优势,单因素下表面质量变化趋势与理论分析结果相一致。结论 在相同磨削参数下,1.5μm振幅超声磨削可使内圆圆度降至0.92μm,粗糙度降至130.5 nm,与传统磨削相比,粗糙度最高减小了41.5%,圆度最高减小了52.6%。在高转速下,各因素按砂轮对磨削后表面质量的影响由大到小的顺序依次为砂轮转速、超声振幅、进给速度,当磨粒线速度超过41.8 m/s、进给速度...     

An experimental study on a novel diamond whisker wheel

This study proposes a novel diamond whisker wheel for grinding of advanced materials. The wheel is designed to have preferable spatial distributions and orientations of diamond whiskers which are prepared using a laser cutting technique. To obtain desirable cutting edge geometries, the whisker edges are formed on a lapping machine with diamond powders. The whisker wheel is used in a machining test on a silicon carbide particulate reinforced aluminum alloy and compared with a tungsten carbide milling cutter. The whisker wheel grinding provides better surface finish and significantly reduced machining force than for milling at the same material removal rate.     

电镀金刚石圆柱铣刀在数控石材加工中磨损实验研究

本文采用正交实验方法,对电镀金刚石涂层刀具在数控石材加工中进行试验,研究加工参数和金刚石颗粒性能对电镀金刚石刀具磨损量的影响,并利用体式显微镜对磨损后的刀具表面形貌进行了分析.试验结果表明:影响金刚石铣刀磨损量的主要因素是金刚石粒度,加工参数中影响较大的是径向切深,其次是主轴转速,进给速度影响较小.刀具底面的磨损比侧面严重,刀具底面的磨损形式主要是犁沟,金刚石主要以脱落为主;侧面的磨损形式主要是磨平,金刚石颗粒以破碎为主.     

碳纤维/树脂基复合材料铣削表面粗糙度及表面形貌研究

目的研究了CFRP材料铣削加工过程中,部分主要工艺对CFRP材料加工表面质量的影响规律,为工艺参数优化,提高此类零件的表面质量提供依据。方法设计了CFRP材料铣削中的切削参数、刀具结构、加工方法与加工表面粗糙度及表面形貌之间的单因素试验。通过单调改变一个切削参数而其余切削参数不变,得到了工件表面粗糙度和表面形貌随切削参数、刀具结构、加工方法的变化规律。结果当铣削速度增大时,工件的表面粗糙度变化不大,表面微坑缺陷的数量却有所增加,但变小、变浅。当进给速度增大时,工件表面粗糙度呈上升趋势,表面缺陷也随之增加。无涂层多齿刀具铣削后的工件表面粗糙度最大,其次是金刚石涂层多齿刀具铣削的工件,最小的是金刚石涂层交错齿刀具铣削的工件。多齿刀具加工后的表面有较多的微坑缺陷,但普遍深度较浅且面积较小。交错齿刀具对分层缺陷的抑制作用最明显,但在左旋和右旋刀齿交错处容易出现较严重的加工缺陷。与普通机械加工方法相比,超声振动加工方法得到的工件表面质量较好,可以有效减少表面微坑缺陷,改善CFRP铣削加工表面质量。结论 CFRP材料铣削加工时,为了获得较好的加工表面质量,切削参数应选用较高的切削速度和较低的进给速度,切削刀具宜选用多齿带涂层刀具。和普通机械加工方法相比,超声振动铣削加工方法更为有利于获得好的表面质量。     

钎焊金刚石工具磨削CFRP的试验研究

为改善碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的磨边质量及提高刀具的使用寿命,本研究基于"以磨代切"的思想,制备了钎焊金刚石磨头并对CFRP进行了磨边试验。为了评价CFRP磨边的加工质量,定义了CFRP磨边质量的评价参数——毛边因子,分析了主轴转速以及金刚石粒度对CFRP磨边质量的影响。试验结果表明:在相同的磨削深度、工件进给速度下,主轴转速的增加有助于提高CFRP磨边质量;金刚石粒径越小加工质量越好,细颗粒磨头的加工表面粗糙度更低。     

基于剪切增稠液的高速钢铣刀刃口修整

为研究剪切增稠抛光液对铣刀刃口的影响,以四刃高速钢平头立铣刀为研究对象,对高速钢刀具进行修整,测量铣刀刃口半径,并观测铣刀前刀面、后刀面以及刃口形貌。试验结果表明:修整后,铣刀刃口半径减小,但由于不同切削刃初始状态不同,刃口半径减小的程度不同,最大变化量为7.5 μm,最小变化量为0.4 μm;修整试验只是针对铣刀刃口进行修整,铣刀的前、后刀面无明显变化,磨削痕迹并没有去除;磨料粒度对修整效果有一定影响,a组、b组和c组碳化硅STF试验组修整后,平均刃口半径分别减小4.6、3.6和1.9 μm,磨粒尺寸越大,铣刀刃口半径变化越明显。      

微细铣削铝合金6061表面毛刺研究

目的揭示微细铣削铝合金6061过程中,铣削工艺参数(切削深度a_p、每齿进给量f_z、切削速度v)、顺逆铣方式、刀具磨损对毛刺大小及形态的影响规律,为控制铝合金6061毛刺,提高表面质量,优化切削工艺提供参考。方法基于单因素试验方法,采用涂层硬质合金微直径铣刀,对铝合金6061进行了铣削加工试验,分别对切削参数单因素试验的逆铣、顺铣顶端毛刺大小数据以及刀具磨损、毛刺形态信息进行采集和分析。结果直观绘制了a_p、v、f_z对逆顺铣两侧顶端毛刺大小的影响规律图。单因素切削速度试验中,顺铣侧毛刺最大为323μm,逆铣侧最大为268μm;单因素每齿进给量试验中,顺铣侧毛刺最大为332μm,逆铣侧最大为331μm;单因素切深试验中顺铣侧毛刺最大为314μm,逆铣侧最大为264μm。结论逆铣比顺铣的顶端毛刺小,随切削深度增加,毛刺依次呈现长条须状、撕裂状、波浪形锯齿状。刀具磨损是造成切削过程不稳定的重要因素,同时也会造成毛刺形态和大小不稳定。为尽量减少毛刺,应采用锋利刀具和逆铣方式,控制切削深度,选择合适的切削速度和进给量。     

聚晶金刚石刀具研磨质量及去除机理研究

针对聚晶金刚石（PCD）刀具的研磨质量问题,选择刃口钝圆半径、刃口缺陷度、后刀面粗糙度作为评价指标进行工艺参数的优化试验,并分析PCD的研磨去除机理。结果表明:工作台调定压力对刃口钝圆半径影响最显著;金刚石砂轮对刃口缺陷度影响最显著;砂轮转速对后刀面粗糙度影响最显著。选择4/5陶瓷基金刚石砂轮、1 000 r/min砂轮转速、170 N工作台调定压力可以获得研磨质量较高的PCD刀具。试验条件下,PCD的主要去除方式为划擦作用与微细破碎。1 000 r/min砂轮转速、170 N工作台调定压力下的微细破碎在保证较小刃口钝圆半径与刃口缺陷度的同时,可以获得相对平整的PCD表面。      

螺旋焊管带钢铣边机刀块的选择

生产螺旋焊管用热轧钢带采用铣边机铣削板边可以获得满意的精加工效果,而铣边机刀块的选择极为重要。通过对铣边机铣削工艺、切削力、切削热的分析,找出了影响刀块使用寿命的原因。确定合理的铣削速度、进给量等铣削工艺参数,选择合适的硬质合金刀块,可以延长铣刀盘的使用寿命,减少生产线的停车次数。