基于正态分布的GCr15轴承钢强化研磨残余应力场数值模拟

目的 探索强化研磨不同工艺参数下定点喷射对GCr15轴承钢残余应力场的影响规律。方法 采用图像处理技术分析了不同工艺参数下强化研磨定点喷射表面覆盖率的分布特征。采用二维正态分布函数描述强化研磨定点喷射下钢珠的分布特征,运用Python/Opencv确定了在不同工艺参数下有限元模型所需的钢珠数量,基于Abaqus/Python构建出强化研磨正态分布有限元模型。运用所建立的正态分布模型分析不同喷射速度、钢珠直径及覆盖率对残余应力场的影响。结果 当喷射速度从45 m/s增加到70 m/s时,表面残余压应力从-683.5 MPa增加到-902.4 MPa,最大残余压应力从-981.6 MPa增加到-1330.6 MPa,残余压力层厚度从89μm增加到151μm,最大残余压应力深度从30μm移动到70μm。当钢珠直径从0.4 mm增加到1.0 mm时,表面残余压应力先增大后减小,最大残余压应力从-1063.5MPa增加到-1240.7MPa,最大残余压应力深度从30μm增加到60μm,残余压应力层厚度从103μm增加到147μm,其中钢珠直径从0.8 mm增加到1.0mm,最大残余压应力保持不变...     

钢珠损伤对轴承套圈强化研磨加工表面粗糙度和硬度的影响

目的 探索在强化研磨加工中,钢珠损伤对轴承套圈表面粗糙度和硬度的影响规律。方法 采用单一变量法改变钢珠循环使用次数,分别对11个轴承套圈工件进行强化研磨加工实验。采用场发射扫描电子显微镜、粗糙度测量仪和洛氏硬度计分别检测所得钢珠和工件试样的表面微观形貌、表面粗糙度、表面硬度以及横截面形貌,并分析钢珠损伤与工件试样表面粗糙度、硬度的关系。结果 在工艺条件保持不变的前提下,随着循环使用次数的增加,钢珠表面由微点蚀向翘起及疏松损伤演化,加工所得工件表面粗糙度和硬度增量也随之下降。循环使用150次以内,钢珠表面损伤以微点蚀为主,损伤程度较轻微,加工所得工件强化层厚度在50 μm以上,表面平均粗糙度为1.2~1.6 μm,表面平均硬度增量为1~1.3HRC。循环超过150次后,钢珠表面由翘起微颗粒和薄片向疏松表层缺陷演化,损伤程度加重,加工所得工件强化层厚度低于50 μm,表面平均粗糙度下降至1.0 μm,表面硬度增量则在0.06~0.6HRC之间。结论 本研究实验条件下,钢珠循环使用次数不宜超过150次,否则将导致加工所得工件的表面粗糙度和硬度增量显著下降。     

基于随机碰撞的GCr15钢强化研磨表面粗糙度数值模拟

目的 探索强化研磨工艺参数对表面粗糙度的影响规律.方法 采用小球均布大球模型来模拟研磨粉附着在钢珠表面对工件的强化作用,基于Abaqus/Python建立强化研磨随机碰撞有限元模型,设置不同喷射速度、喷射角度、钢珠直径、喷射时间等工艺参数进行仿真模拟.运用Matlab提取靶材表面形貌,并基于此形貌,沿4种不同路径计算表面粗糙度,分析不同参数下表面粗糙度的变化规律.结果 随喷射时间的增加,强化研磨表面粗糙度先增加,后趋于稳定.喷射角度θ为90°,钢珠直径D为0.8mm,喷射速度v分别为30、50、70 m/s条件下,随着喷射时间的增加,表面粗糙度增加至稳定后,分别在1～1.2、1.7～1.9、2～2.5μm波动;喷射速度v为50 m/s,钢珠直径D为0.8mm,喷射角度θ分别为30°、60°、90°条件下,随着喷射时间的增加,表面粗糙度增加至稳定后,分别在1.1～1.3、1.5～1.7、1.7～1.9μm波动;喷射速度v为50 m/s,喷射角度θ为90°,钢珠直径D分别为0.4、0.8、1.2 mm条件下,随着喷射时间的增加,表面粗糙度增加至稳定后,分别在0.7～0.8、1.7～1.9、2.4～2.6μm波动.经过试验验证,发现试验结果与仿真结果平均误差为8.15％.结论 强化研磨随机碰撞有限元模型能可靠预测强化研磨工艺下工件的表面粗糙度,可为后续研究提供理论基础.     

强化研磨中加工参数对微凹坑形貌的影响

文章通过控制加工参数单一变量的方法进行强化研磨试验,来探究强化研磨中不同的加工参数对轴承表面微凹坑形貌的影响,然后利用扫描电镜得到轴承表面的形貌图。根据形貌图先从横向上对凹坑面积占有率A进行表征,再从纵向上对深谷区容积SV值与面积占比百分值之比λ进行表征,最后分析强化研磨加工参数与微凹坑表征结果的联系。结果表明:喷射压力、喷射时间和研磨料钢珠质量占比三个加工参数中,喷射压力、喷射时间与凹坑面积呈一定的非线性正比关系,而钢珠质量占比与凹坑面积呈一定的反比关系,喷射压力与凹坑深度呈正比关系,而研磨料钢珠质量占比,喷射时间与凹坑深度无明显关系。     

球磨机衬板使用寿命的研究

球磨机是国内外火电厂、水泥、矿山、化工、冶金等行业生产中主要的粉碎研磨设备,而球磨机衬板是用来保护筒体,使筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦,同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态,以增强研磨体对物料的粉碎作用,提高磨机的粉磨效率.通过改变球磨机衬板的结构形状,消除衬板在铸造过程中存在的缺陷,从而使村板的使用...     

磁力研磨法光整内凹槽底面的工艺参数优化

为提高磁力研磨法光整异形波导管内凹槽底面的研磨效率和研磨效果,解决其难光整问题,采用正交试验法研究钢珠直径、加工间隙、磁极盘转速3个主要工艺参数对表面粗糙度降低率ΔRa的影响,并采用极差分析和方差分析法对工艺参数进行分析和优化。试验确定的最佳工艺参数组合是钢珠直径为1.0 mm,加工间隙为1 mm,磁极盘转速为800 r/min。采用最佳工艺参数对试样进行研磨抛光,加工30 min后试样表面的大量突起被去除,表面粗糙度值Ra从初始的11.059μm降至1.513μm,粗糙度降低率ΔRa达到最大值86.3%,试样的表面质量得到有效改善。     

焦炭磨碎过程自动化系统的应用

焦炭的细磨是在干磨球磨机和棒磨机中进行的。细磨过程的调节,要在给定研磨细度条件下保证磨机的最大生产率。焦炭的研磨质量按磨碎产品中粒级为0.08毫米的含量(阳极车间为65±5％,电极厂为85±5％)进行控制。运行实验表明:手动控制过程时,控制粒级含量的均方误差为6.3～8.2到20～23％。电极工业和铝工业的各企业里,在推广声     

烧结法制备铁基立方氮化硼磁性磨粒及其磨削性能研究

目的 解决现有烧结法制备磁性磨粒工艺中存在的研磨相单一、研磨相材料硬度相对较低,以及对于高硬度难加工材质的研磨效率低、质量差等问题,采用立方氮化硼粉末作为研磨相烧结制备一种新型磁性磨粒。方法 采用烧结法制备铁基立方氮化硼磁性磨粒,探究原料的粒径比、烧结温度对磁性磨粒磨削性能的影响,以TC4钛合金板和Si3N4陶瓷板为试验对象,通过表面粗糙度测量仪和3D超景深显微镜对比加工前后工件的表面质量,采用扫描电镜观察加工后磁性磨粒的表面形貌,以此作为磁性磨粒的研磨性能和使用寿命的评价指标,并采用面扫描能谱分析仪观察磁性磨粒中研磨相的分布情况。结果 采用烧结法,以铁粉为基体,以立方氮化硼粉末为研磨相材料,制备磁性磨粒。最终确定压制力为90 kN,基体与研磨相的粒径比为3∶1,烧结温度为1 180 ℃,在此条件下制备的磁性磨粒具有良好的磨削性能,相较于烧结法制备的Al2O3/Fe、SiC/Fe磁性磨粒具有更强的磨削性能,可实现Si3N4陶瓷板表面的光整加工,在研磨39 min后可将其表面粗糙度由1.382 μm降至0.117 μm。结论 采用烧结法制备的铁基立方氮化硼磁性磨粒能够解决硬脆材料的表面质量问题,可以作为性能优异的磨削介质参与研磨,满足磁粒研磨光整加工技术的需求。     

砂浆辅助固结磨料研磨蓝宝石研究

金刚石固结磨料垫研磨蓝宝石晶片时,因磨屑细小导致研磨垫自修整能力严重不足,制约了其工业应用。本实验尝试用向研磨液中添加碳化硅颗粒的办法,辅助磨屑改善研磨垫的自修整能力。分别制备了不含磨料和含金刚石磨料（粒度尺寸为20~30 μm）的研磨垫,比较其在不同研磨条件下的材料去除率和研磨后工件表面形貌,探索研磨液中碳化硅颗粒的作用机制。结果表明:研磨液中添加的碳化硅颗粒加快了研磨垫基体的磨损,有利于亚表层金刚石颗粒的出露,实现了研磨垫的自修整过程,材料去除速率明显提高,提高近14倍。      

花岗石的研磨磨头及加工特性

本文通过磨粒切削速度，切削轨迹和出刃性以及研磨效率和磨具寿命，详细分析了固定磨块，行星磨轮，摆复磨块和滚动磨块和滚动磨柱四种研磨磨头研磨花岗石的有效性，并且分别比较了它们的应用范围。     

应用三维激光扫描法测量板材的焊接变形

提出一种应用非接触式三维激光扫描仪测量对接试样焊接变形的新方法．在板材上钻孔并放置钢珠用于精确定位,焊接前后应用激光扫描仪对板材和钢珠进行扫描,输出相应的点云文件．应用逆向工程软件Imageware对构件焊接前后的点云文件进行分析和处理,最终得到钢珠球心在焊板上的垂直距离的点的三维坐标．结果表明,该方法解决了由于高温带...     

强化研磨时间对GCr15轴承钢干摩擦性能的影响

为研究不同强化研磨加工时间下GCr15轴承钢的干摩擦性能,首先采用强化研磨机对GCr15轴承钢板进行不同喷射时间的强化研磨加工,采用显微硬度计测量了不同强化研磨时间下样品的截面显微硬度;利用超景深显微镜观察了强化层的厚度和磨痕的表面形貌;利用往复式摩擦磨损实验机对不同强化研磨时间下的GCr15轴承钢样品进行40 N和8...     

球磨法制备超细α-Al2O3粉体的研究

本文主要研究了球磨法制备α-氧化铝粉体的影响因素．助磨荆、研磨时间和球料比对粉碎过程有较大的影响。合适的助磨和球料比都可以有效地提高研磨效率，过长的研磨时间导致反粉碎。     

研磨平板嵌砂机理

研磨是一种精密磨加工方法。研具与工件之间涂敷或嵌入研磨剂,在一定的压力下做相对运动,切除掉很薄的工件表层,达到精密加工的目的。它被广泛应用在高光洁度和高精度工件的最终加工。在精密平面研磨中,工件光洁度要达到▽10级以上,尺寸精度和表面不平度允差以微米计,一般是采用     

液体介质对黄铁矿超细粉碎的影响

以水和乙醇为液体介质,在一定的研磨条件下,对黄铁矿粉体粒度和矿浆粘度随研磨时间的变化进行了研究,并通过对黄铁矿粉体在水和乙醇中的润湿性、ξ电位、分散性的测定和扩展双电层(EDLVO)理论计算,分析了引起这些变化的原因。结果表明:在超细湿磨过程中,矿浆粘度适当时,才会获得较高的研磨效率;液体介质对粉体颗粒的界面作用影响很大,而粉体颗粒的界面作用决定了研磨过程中矿浆粘度的大小,从而影响研磨效率。     

铝合金金相试样的制备方法

通过手动磨抛和自动磨抛两种工艺制备铝合金金相试样,试样经Keller试剂腐蚀及阳极覆膜后使用显微镜观察金相组织,分析高效的铝合金金相试样制备方法。结果表明:自动磨抛由于压力可控且受力均匀,磨抛质量优于手动磨抛;手动磨抛在砂纸研磨过程中根据材料需要增加1～2个研磨道次,且最后需加入一道精抛工序;自动磨抛加入精磨工序能够完全去除粗磨过程产生的变形层;自动磨抛每道工序的磨抛时间需在4 min以上,才能完全去除上一道工序的划痕。     

专利信息

CN200710158844．9陶瓷结合剂立方氮化硼双端面精研磨砂轮 一种陶瓷结合剂CBN精研磨砂轮,包括有砂轮基体,砂轮基体的表面上粘结有CBN磨面层,其特点是砂轮基体表面的CBN磨面层上设有CBN主磨区和辅助磨区,其中主磨区为多列由CBN圆点围绕砂轮轴心排列的圆环构成;     

普通回转滚筒研磨工艺探讨

一、前言 滚磨抛光是一种毛去刺和抛光工件的加工方法。由于滚磨抛光比起电解研磨、化学抛光、自动机械抛光具有很多优点,所以这种工艺在近代得以高速发展。 这些优点是:     

铸造磨机衬板的材质和热处理

磨机是用来粉磨、细磨破碎的固体物料的机械装置。衬板是保护磨机筒体不受研磨介质和被研磨物料磨损的构件,要求具有良好的耐磨性能。衬板可采用金属、橡胶、聚氨酯和陶瓷等材料制作。介绍了用于制作衬板的耐磨铸钢、奥氏体锰钢和耐磨白口铸铁等材料的牌号、化学成分和热处理工艺。     

振动抛光磨块的制备方法及性能试验研究

振动抛光磨块是一种适用于金属和非金属复杂型面零件再加工的磨具，振动抛光将零件和抛光用磨块按一定比例放入光饰设备容器中，配以乳化液等进行光整加工。由于振动光饰机容器的周期性螺旋振动（或无规则振动）或离心式抛光机外容器的转动，加工零件与抛光磨块相互运动，形成磨块对零件表面的强力研磨作用，研磨抛光可达到去毛刺、去氧化皮、去飞边、形成倒角和光整加工等目的。本文阐述了不同形状、规格和性能磨块的研制，并对该系列磨块在单向垂直振动台上进行了磨削抛光性能试验。