旋转超声磨削装置的研制

在叙述旋转超声磨削技术的基本原理及其工艺特点的基础上,较系统地介绍了旋转超声磨削装置的设计。设计出的旋转超声磨削装置可通过其底座安装在适合的机床上,配合一定的控制设备,即可对ZrO_2、AL_2O_3等难加工材料进行旋转超声磨削加工。     

旋转超声加工技术现状及发展趋势

旋转超声加工是在传统超声加工的基础上结合磨料磨削加工的一种新型复合加工方式,具有加工速度快、加工精度高、加工质量好、刀具磨损小等优点,是解决硬脆材料加工的有效方法,具有比较广阔的应用前景。论文结合近年来旋转超声加工技术的发展状况,综述了旋转超声加工的应用现状以及未来发展的趋势。     

旋转超声磨削加工建模与仿真研究

旋转超声磨削加工结合超声加工和磨削加工的技术优势，在难加工零件的精密制造中具有较大应用潜力。根据旋转超声磨削加工机理，建立旋转超声磨削加工中材料去除体积和加工表面粗糙度的数值计算模型。基于MATLAB软件编写旋转超声磨削加工仿真程序，对材料去除体积、加工表面形貌和表面粗糙度进行仿真模拟，并探究不同加工参数对表面粗糙度和材料去除体积的影响规律。仿真结果表明：主轴转速与超声振动频率之比(n/f)对加工表面形貌和去除体积有决定性影响，n/f比值增大能够有效降低表面粗糙度和提升材料去除体积；详细探讨了磨粒直径、振幅等参数对旋转超声磨削加工表面形貌和去除体积的影响规律，并仿真模拟了参数优化前后的加工表面形貌。     

一种新型旋转超声复合磨削头的研制

介绍了传统超声波加工和旋转超声波加工的基本原理及特点,以及超声波加工机床的基本结构和缺陷.重点介绍了一种机床附件,它安装在普通机床上便可进行旋转超声波加工,这种新型旋转超声复合磨削头弥补了超声波加工专用机床的缺陷,会大大促进硬脆材料及复合材料的发展.     

基于量纲分析法的旋转超声磨削钛合金刀具磨损数学模型

为提高钛合金零部件的旋转超声磨削加工精度,降低刀具磨损造成的加工误差,基于量纲分析和正交试验相结合的方法建立了旋转超声磨削钛合金刀具磨损数学模型,定量求解了旋转超声磨削钛合金中刀具磨损与加工工艺参数和刀具结构参数之间的非线性关系。对模型进行有效性和显著性检验,验证了所建模型的有效性。     

关于立式数控铣床旋转超声铣头的研究

在阐述了传统超声加工和功率旋转超声铣削加工的基本原理和工艺特点的基础上,研究设计了旋转超声铣头装置.该装置作为立式数控铣床的一种附件,可安装在立式数控铣床上,方便装卸.若该装置配备一定的控制设备,即可在立式铣床上对镁合金进行功率旋转超声铣削加工研究,从而促进镁合金的应用和发展.     

多功能数控超声加工机床设计

介绍了回转超声加工的原理,对多功能数控超声加工机床各组成部分的设计进行了详细的阐述,研制出的机床可以进行磨料冲击加工、超声磨削钻孔、超声铣削和超声雕刻四种超声加工试验,并在多功能机床上做了磨料冲击加工试验,以及超声磨削钻孔与非超声磨削钻孔加工的对比试验.     

基于旋转超声的瓷砖磨边磨削力研究

针对传统瓷砖磨边中存在的工具损耗大、崩边严重,以及磨盘端面与工件平行时易对已加工表面造成二次破坏的问题,提出了一种磨盘端面与工件呈一定磨削角度的旋转超声磨边加工方法。利用搭建的旋转超声磨边试验装置和Kistler测力仪,对瓷砖与磨盘在不同磨削角与磨削高度时的磨削力变化情况进行了单因素试验研究,并用正交试验法研究了磨削角、磨削高度等试验变量对磨削力的影响程度。研究结果表明:磨削角对磨削力影响小,磨削高度对径向磨削力影响最为明显,各因素对磨削力的影响程度从大到小依次为进给速度、磨削深度、磨削高度、主轴转速、超声电流和磨削角。     

旋转超声磨削加工中刀具结合剂类型与加工性能的关系

实验分析了硬脆材料旋转超声磨削过程中刀具结合剂类型对加工性能的影响以便提高加工精度和加工表面的完整性.首先,采用能谱分析研究了铁基、陶瓷基和青铜基3种超声振动刀具中结合剂与金刚石颗粒的把持形式,并根据相同加工工艺条件下刀具磨损形式确定了把持力大小.然后,结合超声振动刀具特性,通过旋转超声磨削加工实验研究刀具结合剂类型与切削力、刀具磨损量、加工表面完整性的关系,并对实验结果进行了分析.实验结果表明:相对于陶瓷基和青铜基结合剂超声振动刀具,铁基结合剂超声振动刀具把持力最大,Z轴切削力平均值最小(为46.8 N);加工18 000 mm3材料后,刀具轴向磨损量最小(为0.1 mm);而陶瓷基结合剂超声振动刀具加工表面质量最好,表面粗糙度最大值为21.79 μm.结果证实铁基超声振动刀具适用于粗加工,陶瓷基超声振动刀具则适用于精加工.     

氧化锆陶瓷材料的旋转超声加工

研究了用旋转超声加工的方法对氧化锆陶瓷材料进行磨削,探讨了旋转超声磨削的机理,并采用正交组合试验方法,进行了旋转超声磨削加工试验。通过试验探讨了工艺参数对表面粗糙度的影响,从而确定了一组最佳的磨削工艺参数。     

6m导轨磨床的技术改造

针对设备大修中的大精关设备导轨的磨削表面质量现象,细致分析了导轨磨床横梁升降速度太快、磨头主轴角度不符合磨削技术要求的具体原因,确定能设计蜗轮减速箱、立磨头微调机构,实现有效保证磨削的质量,提高大精关设备导轨的要求。     

国内外粉磨设备主要技术性能特点的分析

主要对几种国内外粉磨设备进行了分析比较,主要分析了各个设备的结构组成、技术特点以及性能优势等。     

钢轨打磨关键装备及磨石技术发展现状与展望

概述了钢轨打磨策略、钢轨打磨技术,并对国内外砂轮式打磨(主动打磨、高速被动打磨)、铣磨等关键装备进行了综述。同时,对于与砂轮式打磨车相配套且起关键切削作用的磨石(砂轮),从组分、成形工艺、结构设计、磨削性能评价方法等方面进行了详细评述,总结出精细的配方设计、科学的评价体系标准等是高性能磨石研制所面临的主要挑战。最后,从绿色化、智能化、标准化等方面对未来磨石技术的发展方向进行了展望。     

大平面砂轮磨齿机数控分度及数控修形研究

通过对国产ＹＫ７４３２磨齿机数控分度及数控修形方案的研究，在应用国产数控系统低成本的前提下，开发了用实用新型大平面磨齿机，为国内径向剃齿刀的磨削提供了一台关键设备。     

大中型光学元件高效精密磨削技术研究综述

近年来,大中型光学元件(包括平面、球面、非球面及自由曲面)在大型天文望远镜、高功率激光核聚变装置及精密光学测量装置的应用日益广泛,其大批量生产需求驱动了高效精密磨削技术的长足发展。然而,超精密大中型光学元件的短周期、大批量生产对现阶段光学制造能力提出了巨大挑战,同时也推动着其磨削装备技术和磨削工艺技术向更高效率、更高精度及更高自动化水平的方向发展。系统总结大中型光学元件磨削装备技术中机床整机、主轴单元、进给工作台、数控系统和磨削工艺技术中脆性材料塑性去除机理、磨削工具、磨削液及其注入方式、工艺路线规划、检测、误差建模及补偿、环境监控等技术的研究现状,并对上述关键技术问题进行详尽的分析。同时,提出解决上述问题的可能性对策,预测和展望大中型光学元件高效精密磨削技术未来发展趋势。     

基于薄壁圆盘双面磨削工艺研究

提出了一种新的磨削加工方法,即采用双端面磨削技术代替原有平面磨削技术。从理论分析采用双面磨削的可行性,研制专用双端面数控磨削设备,进行双端面磨削专用砂轮的试验研制,解决了磨削特殊弹簧钢,硬而粘,磨削性不好,大面积一次去屑率高的工艺难点。采用单因素试验法,进行双面磨削工艺参数试验研究,确定了最优磨削参数组合,并进行实验验证加工工艺的可行性。解决了工件端面跳动合格率低的问题,磨削效率提高了5倍,并成功应用于大批量生产加工中。     

手持叶片砂带磨床的研制

介绍了叶片的砂带磨削工艺方法及其手持叶片砂带磨削设备的主要结构,并经试验证明,该设备能高效、经济地解决采用手工磨削小型叶片的难题.     

重型滚齿机主轴静压轴承研磨工装设计

重型数控滚齿机主轴均采用静压轴承结构,静压轴承轴瓦面需要精密加工,并且要保证极高的同轴度公差及表面光洁度,使用公司现有加工设备无法保证加工精度达到设计要求.为此设计了一套手动研磨工装,该工装利用高精度磨削研磨套、研磨剂与轴瓦面之间相对运动实现研磨,来完成轴瓦的精密加工,使用效果良好.     

磨齿技术及发展现状分析

介绍了齿形磨削加工的方法、类型及各自特点和适用范围,对磨齿相关技术的发展现状进行了分析,指出了未来高端磨齿装备向成形磨齿发展的主流。     

机器人砂带磨削GH4169镍基高温合金表面完整性研究

采用机器人夹持GH4169镍基高温合金来进行砂带磨削试验。对试验装置进行了设计和分析,以确保砂带磨削过程中的磨削压力稳定;采用正交试验获得砂带磨削GH4169时的磨削深度;采用单因素试验确定砂带线速度和磨削压力对GH4169表面完整性的影响规律。试验结果表明：采用粒度为80号的陶瓷磨粒砂带加工GH4169时,其表面粗糙度在0.6~0.7 μm范围内,且随着砂带线速度的增大而减小,随着磨削压力的增大而增大,表面硬度在430~485HV范围内,表面残余应力均为残余压应力,其值在-410~ -60 MPa范围内。