基于数字化模型的砂轮表面地貌特性研究

单层电镀CBN砂轮通过电镀工艺将磨料固结在砂轮表面。通过严格的磨料粒径一致度控制,实现更高的砂轮品质是高端砂轮制造的关键技术。因此,建立磨料粒度及其分布与砂轮表面地貌特性之间的关系对砂轮设计及磨削质量控制将起到重要作用。针对单层电镀CBN砂轮提出了基于制造过程的数字化砂轮模型,可实现对砂轮生产制造过程中的每个步骤的仿真。通过对3种规格砂轮的建模与地貌测量,验证了模型的准确性和有效性。同时,通过该模型研究了磨粒直径标准差与砂轮微观地貌特征的关联机制,为砂轮数字化设计与质量控制提供了定量化依据。     

金刚石砂轮精密修整工艺研究

金刚石砂轮机械磨削是砂轮整形的传统方式。砂轮旋转速度以及工具砂轮的进给量是金刚石砂轮机械精密整形的主要工艺参数。通过在超硬材料砂轮整形机床上的大量实验和砂轮磨削力的分析,得到了金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮精密整形的比较理想的工艺参数;确定了工具砂轮的线速度应在11 m/s左右,工具砂轮轴转速在1 050～1 800 r/min;金刚石砂轮轴转速设定在400～1 000r/min,金刚石砂轮的线速度为2.6～10.5 m/s。同时,分析比较了机械修锐和喷砂修锐的效果。     

镶块式CBN砂轮缓进给磨削钛合金

本文提出了一种将断续磨削的降温优势、CBN砂轮的耐磨特性以及缓磨本身的低温特性三者相结合的CBN砂轮断续缓磨技术。对整体CBN砂轮与断续CBN砂轮缓磨钛合金时的磨削性能进行了试验对比,并从微观上研究了CBN砂轮的磨损特征。实验结果表明,与整体CBN砂轮相比,断续CBN砂轮的极限切除负荷可提高80%以上。镶块式CBN砂轮在解决钛合金缓磨烧伤方面显示出可喜的前景。     

高速立方氮化硼砂轮与绿色制造

以磨削加工汽车发动机凸轮轴、曲轴为例,对陶瓷CBN砂轮与普通刚玉砂轮进行了加工效果对比。结果表明:高速陶瓷CBN砂轮的耐用度是普通陶瓷刚玉砂轮的100倍,寿命是普通砂轮的的44.4倍,而原材料消耗仅为其1/56;加工相同的工件数量,使用刚玉砂轮进行加工,磨料消耗是高速CBN砂轮的400余倍;采用高速陶瓷CBN砂轮代替刚玉砂轮可提高生产效率30%以上,综合生产成本比刚玉砂轮磨削降低60%。高速CBN砂轮具有高效率、高精度、低磨削成本,低环境污染的技术优势,其代表了当今世界磨具产品发展的一个主要方向,是实现绿色加工目标的有效手段。     

砂轮表面形貌检测方法的研究进展

砂轮表面形貌特征是砂轮磨削性能的主要决定因素。准确地检测砂轮表面形貌不仅有助于进一步认识磨削机理,更是砂轮表面形貌建模和磨削仿真不可或缺的先决条件。本文中总结了典型的砂轮表面形貌检测方法,概述了各检测方法的基本原理,并分析了它们的优势和不足。最后,分析了国内外砂轮表面形貌检测方法的发展现状,指出了现阶段存在的问题,展望了砂轮表面形貌检测方法的发展前景。      

超高速磨削砂轮基体结构的多目标遗传优化

针对砂轮基体在超高速磨削状态下膨胀变形的问题,以控制砂轮基体膨胀变形和降低旋转应力为目的,对超高速磨削砂轮基体进行结构优化。在分析砂轮基体截面形状对砂轮性能影响的基础上,以直线和样条曲线为基本的构造线建立砂轮基体的参数化模型,进而实现了对砂轮基体结构的多目标遗传优化,优化后的砂轮基体在250 m/s的磨削速度下,其膨胀变形和等效应力分别降到30.827 μm和94.97 MPa,与原有砂轮相比分别降低了25.67%和6.44%。      

烧结工艺条件对BCB砂轮性能影响的实验研究

在竹炭结合剂(Bamboo Charcoal Bonded,BCB)砂轮的制造过程中,制造工艺对BCB砂轮机械性能具有重要的影响。本文介绍了BCB砂轮的烧结工艺过程,探讨了烧结温度、树脂比例等工艺条件对BCB砂轮组织及机械性能的影响,并通过X射线衍射、SEM图对BCB砂轮内部组织的形成进行了观察与分析。结果表明,BCB砂轮的抗压强度和硬度会随着树脂含量的增加而增大;碳化处理改变了BCB砂轮材料的结构与性能,随着碳化温度的升高,砂轮抗压强度有增加的趋势,但变化并不显著。     

砂轮切割机在铸件浇冒口切除中的应用

概述了砂轮切割铸件浇冒口的特点及目前国内外使用砂轮切割机的现状,分析了砂轮驱动功率、线速度、进给压力及砂轮片本身等对浇冒口切割的影响,并在此基础上提出了上述各参数的选用原则。最后还列出了使用砂轮切割机的安全操作注意事项。     

砂轮组织对磨削功率和表面光洁度的影响

一、实验目的随着机械工业的发展,出现了一些新的难磨材料和新的磨削工艺,对砂轮提出了新的要求。为了更好地选择砂轮,就必须对砂轮特性对磨削指标的影响有一个明确的认识。砂轮组织是砂轮的重要特性之一,为了明确砂轮组织对磨削指标的影响程度特做如下试验。     

CBN砂轮对渗碳齿轮磨削质量的影响

本文采用CBN砂轮和WA砂轮对20CrMnMo渗碳淬火齿轮进行了磨削试验,研究了砂轮材质对磨削变质层,残余应力,表面粗糙度等的影响。结果表明,与WA砂轮相比,CBN砂轮磨削热小,变质层浅,表面残余压应力大,但粗糙度却不如前者好。CBN砂轮磨削的齿轮,其接触疲劳寿命略有提高。     

5轴数控工具磨床砂轮扫掠体生成方法

为解决5轴数控工具磨床磨削仿真中砂轮扫掠体生成问题,提出了一种针对常见标准砂轮的通用扫掠体生成方法。该方法对常见标准砂轮通用模型进行了简化定义,并给出了其几何模型参数表达式;再通过对砂轮与棒料相对运动进行基于加工坐标系的运动转化,结合包络理论,给出了标准常见砂轮通用模型扫掠体临界切点的求解方法;分析所求得的临界切点,对其分类并进行砂轮扫掠体包络面的形体构造,最终生成了砂轮扫掠体的空间模型;最后通过一个典型磨削加工实例,验证了砂轮扫掠体生成算法的正确性及有效性。该方法能在数控代码驱动下,实现了对砂轮扫掠体的快速造型,在减少计算量的同时保证造型的准确性。     

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。     

先进光学磨削中杯形修整技术开发及应用

对于金刚石砂轮修整,尤其是有高精度要求的圆弧金刚石砂轮,杯形砂轮修整技术可以获得较好的砂轮磨削性能以及修整效率。本文开发了配套超精密平面磨床使用的杯形修整器,分析了其机械误差影响,并完成了修整实验及砂轮表面测量及半径拟合处理,从宏观上考察了该修整器对砂轮磨削性能的提高,结果证明该修整器可以进行有效修整,提高了加工工具精度,能满足金刚石砂轮修整使用要求。     

悬浮法生产的树脂在金刚石砂轮制造中的应用

目前我国砂轮制造行业存在着一个急待解决的问题,就是提高砂轮的质量,造成砂轮质量问题的一个重要因素就是砂轮用树脂粘结剂的质量不理想。我院自1988年以来,与上海、苏州、天津、北京等地的砂轮制造厂家合作,将我院新技术制造的热固性粒状酚醛树脂作为金刚石砂轮用树脂粘结剂进行了大量的试验,取得了较为     

D杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮试验研究

本文采用了D杯形砂轮与碟形砂轮对磨法来修整大直径树脂结合剂碟形金刚石砂轮。在分析研究杯形砂轮修整碟形砂轮的修整原理及修整方式的基础上，用自行研制的专用修整装置，从主轴转速、修整深度、修整工具结合剂类型等方面进行了对比工艺试验研究，总结了杯形砂轮修整碟形砂轮的不同工艺参数与修整效率、修整质量之间的工艺规律。试验结果表明，在本试验条件下主轴转速500r／min，修整深度0．02mm的修整效率较好；细粒度、中等浓度的青铜结合剂杯形金刚石砂轮与粗粒度、高浓度的杯形砂轮修整碟形砂轮相比，后者具有较好的修形效果和修整效率；D杯形砂轮与GC杯形砂轮交替配合使用可以大大提高碟形金刚石砂轮的修形效率和修锐效果。     

磨削印刷线路板铣刀时的锯齿现象及其消除

本文针对金刚石砂轮磨削印刷线路板(PCB)铣刀过程中铣刀切削刃产生的锯齿现象进行了分析,研究了砂轮粒度、砂轮转速以及切沟速度对铣刀切削刃锯齿的影响.研究结果表明,随着砂轮粒度的减小,切削刃质量得到提高,砂轮转速和切沟速度对切削刃质量都有影响,其中砂轮粒度对切削刃质量的影响最为重要.     

砂轮再生砂的优越性

一、什么叫砂轮再生砂砂轮再生砂分陶瓷砂轮再生砂、树脂砂轮再生砂和橡胶砂轮再生砂三大类。根据各种材质的不同与用途,每类又分多种品种,每类砂轮再牛砂的原材料分棕、白、铬、锆、黑刚玉砂轮,单、微晶刚玉砂轮与黑、绿碳化硅砂轮和白刚玉掺氧化铁红砂轮等多种磨料废砂轮组成。各种磨料都有其独特磨削的优越性。     

磨粒有序排布曲面砂轮设计及磨削性能实验研究

提出一种曲面砂轮表面磨粒有序化排布的设计方法,制备磨粒有序排布和无序排布的2种曲面砂轮。通过磨削实验,从磨削力、砂轮磨损及工件加工形状误差等3个方面对比研究。结果表明:在整个磨削过程中,磨粒有序排布的曲面砂轮的磨削力总体上小于磨粒无序排布的曲面砂轮的磨削力。磨粒有序排布曲面砂轮的磨粒磨损一致性优于无序排布曲面砂轮的。整体磨削过程,磨粒有序排布曲面砂轮加工工件形状精度的平均值较磨粒无序排布曲面砂轮的加工形状精度提高了34%。通过对曲面砂轮表面的磨粒有序化设计,可以有效提升曲面砂轮的使用性能。      

激光在磨削加工中的应用现状分析及试验研究

本文阐述了激光技术在磨削加工不同方面的应用情况。首先介绍了利用激光对工件表面进行改性处理以改善工件磨削加工性能以及激光辅助磨削硬脆材料的原理和方法。然后通过试验研究,着重阐述了激光在砂轮修锐以及检测砂轮表面形貌两方面的应用。试验结果表明,利用激光扫描方法可快速精确地测量砂轮表面的原始三维形貌,对砂轮工件性能作出客观评定,利用该方法可望实现砂轮形貌的在线检测;利用激光修锐砂轮,不仅可大大降低砂轮损耗,并且能精确控制修税效果,因而是一种很有前途的砂轮修锐方法。     

cBN砂轮超声振动修整表面地貌实验研究

对cBN砂轮进行了超声振动辅助机械修整试验,研究了砂轮修整后表面地貌特征及砂轮表面静态有效磨粒数。实验结果表明,超声振动辅助修整的cBN砂轮表面的磨粒突出高度随振动频率增大而增大;砂轮表面静态有效磨粒数随着修整导程和修整深度的增加而减少。选择合理的修整参数,采用超声振动修整技术能够获得较理想的cBN砂轮表面。