磨削表面白层厚度影响因素的实验研究

通过淬硬轴承钢GCrl5的磨削实验,研究了砂轮速度、工件速度、磨削深度以及冷却方式等磨削参数对白层厚度的影响规律.实验表明:白层是由磨削过程中工件快速升温和快速冷却以及强烈的塑性变形引起的,白层厚度的变化是磨削加工过程中各种参数共同作用的结果,而其中磨削深度是主要原因,其次是砂轮速度和工件速度;白层厚度随砂轮速度和磨削深度的增大而增大;低的砂轮速度和磨削深度以及良好的冷却条件能有效抑制白层的产生.根据实验统计结果提出了预测磨削白层厚度的经验公式.     

磨削参数对合金材料加工过程中磨削力及表面粗糙度的影响

针对合金材料磨削加工中磨削参数对磨削力和加工表面粗糙度的影响,以轴承合金材料为例,设计了GCr15和42CrMo两种高碳铬轴承材料的平面磨削试验。采用白刚玉砂轮完成三因素四水平正交试验,使用切削力测量系统、三维轮廓仪和超景深三维显微系统进行磨削力和表面粗糙度的数据采集,用于后续分析磨削力和表面粗糙度受磨削参数的影响规律。对试验设备采集数据进行均值分析发现：磨削参数对于磨削加工过程中产生的磨削力和表面质量的影响程度分别是磨削深度>砂轮转速>进给速度。本文研究结果对实际磨削加工的磨削参数优化有一定指导意义。     

磨削白层特性及其与声发射信号的相关性

磨削白层严重影响零件的服役性能和寿命。为了研究磨削白层的物理本质,揭示磨削白层特性与声发射信号频谱幅值的相互关联,开展了淬硬GCr15轴承钢磨削实验,观测了磨削白层特性,揭示了磨削机械挤压和磨削热的耦合作用下声发射信号频谱规律。研究表明,白层组织更加致密,耐腐蚀性更强,显微硬度高于暗层与基体组织;磨削白层受到磨削温度与塑性形变的协同影响,当磨削温度低于工件材料名义相变温度时,在剧烈的塑性变形诱导下,磨削表面也会出现白层,当磨削温度超过名义相变温度时,白层厚度会突增;磨削时声发射信号受机械挤压应力和热应力效应协同影响,低频段幅值主要取决于机械挤压应力,高频段幅值主要受热应力效应影响,当磨削温度超过名义相变温度时,工件材料分/原子内能显著增大,进而产生无序高频振动,从而高频段幅值急剧增大。揭示了声发射信号高频段幅值与白层厚度之间关联关系,磨削过程中根据高频段幅值是否出现突变,可以判断磨削表面和亚表面是否出现相变及产生厚的白层。为白层厚度可控的磨削提供了在线监测方法。     

高速及超高速磨削加工仿真研究

受到试验设备和方法的限制,当前对高速及超高速磨削加工的认识仍不充分.基于碰撞冲击思想,从仿真角度研究了高速及超高速磨削的加工过程;建立了单颗磨粒和多颗磨粒的仿真模型;以此为基础,仿真了CBN砂轮在高速及超高速条件下磨削45号钢的加工过程,重点分析了不同磨削参数和当量磨削层厚度对单位面积磨削力的影响规律.     

有序微槽结构电镀砂轮缓进给磨削窄深槽研究

为提高窄深槽结构类零件的磨削质量,选用4 mm宽的有序微槽结构电镀砂轮和传统电镀砂轮,开展了淬硬轴承钢GCr15窄深槽缓进给磨削实验,研究了磨削深度、工件速度等参数对磨削力的影响,探讨了窄深槽表面粗糙度、表面形貌、白层厚度及显微硬度的变化规律。实验结果表明：当磨削深度和工件速度较小时,有序微槽砂轮的磨削力小于传统砂轮;而当磨削深度和工件速度较大时,有序微槽砂轮的磨削力大于传统砂轮。两种砂轮磨削下的窄深槽侧面粗糙度值相差不大,有序微槽砂轮磨削窄深槽的底面粗糙度略有增大。相比于传统砂轮,使用有序微槽砂轮能抑制窄深槽表面烧伤和材料粘附等缺陷,减小白层厚度,降低显微硬度。     

不需再磨削的放电加工

不需再磨削的放电加工黑龙江机械制造学校（１５００８０）徐志辉赵月英张红放电加工是一种常见的加工工艺，放电加工中最大的问题是加工面易产生变质层——白层和热影响层（见图１）。通常，放电加工的表面由于存在着残余应力，常出现微观缺陷层，所以必须对其进行再磨削...     

某机齿轮齿面磨削缺陷技术研究

在磨削加工中,因磨削力和热引起的物理性质、化学性质和机械性能变化的金属表面层称为变质层。磨削力和磨削热是造成磨削烧伤、产生磨削裂纹和决定变质层深度的关键。以降低某机硬齿面齿轮齿面缺陷研究为目的,系统探讨了齿面缺陷产生机理,分析影响齿面缺陷的因素,调整工艺流程,优化工艺参数,提出了降低硬齿轮齿面磨削缺陷的控制、改进措施。     

80米/秒高速磨削性能试验

砂轮速度对磨削性能的影响 提高砂轮速度是高速磨削的中心内容。砂轮速度的提高,在单位时间金属切除量为常数的情况下,将使切屑的平均厚度减小,导致磨削力降低和工件表面光洁度提高,并使砂轮的磨损减小,耐用度提高。如果在增加砂轮速度的同时也增加单位时间金属切除量,直到每颗磨粒的切屑厚度达到原来的厚度甚至更大一些,就可更显著地提高磨削效率。 可以看出,砂轮速度对磨削效果的影响是与磨削力的变化密切相关的。磨削力不但是磨床设计人员在考虑机床刚度和电机功率时的重要参数,而且对磨削过程来说,将直接影响生产效率和加工质量,并且与…     

金属陶瓷材料高速超高速磨削性能试验研究

通过考察工艺参数(砂轮线速度、工作台速度和磨削深度)对磨削力、表面粗糙度及工件表面微观形貌的影响及最大未变形切屑厚度与比磨削能的关系,探讨了金属陶瓷材料的高速超高速磨削性能,即提高砂轮线速度,可使磨削力、表面粗糙度值大幅减小,材料塑性去除趋势增强;提高磨削深度和工作台速度将使磨削力和表面粗糙度值变大,材料脆性断裂去除趋势增强;提高砂轮线速度,可使最大未变形切屑厚度减小,比磨削能增大;提高磨削深度和工作台速度将使最大未变形切屑厚度变大,比磨削能减小。试验结果表明高速超高速磨削技术能够降低金属陶瓷材料出现崩边和裂纹现象的几率,并实现高效精密加工。     

TC4钛合金高效深磨磨削力及比磨削能特征研究

针对钛合金磨削加工困难的特点,系统开展了TC4钛合金高效深磨工艺试验,对单位面积磨削力随最大未变形切屑厚度和当量磨削层厚度的变化情况和特征进行了分析,探讨了材料去除方式的变化,研究了TC4钛合金高效深磨过程中所消耗磨削功率的变化规律,为寻求适合钛合金高效深磨的工艺及方法,提高钛合金加工质量和效率打下一定的理论基础。