氧化锆陶瓷磨削工艺优化和粗糙度控制研究

为了探究工程陶瓷超精密加工技术的工程应用,深入研究了金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷工件的表面粗糙度.利用正交实验相关性质,分析影响粗糙度值Ra的因素.除此之外,通过单因素实验,获得最佳磨削工艺参数,并利用Matlab计算出氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值的经验公式.结果显示,氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度值Ra与磨削参数密切相关,随磨削深度、砂轮线速度、工件进给速度的提高总体上呈先减小后增大的趋势,且各磨削参数的变化对工件表面粗糙度值Ra影响主次顺序是磨削深度>砂轮线速度>工件进给速度.通过与粗糙度测量值比较,预测值最大相对误差小于5％,表明经验公式具有较好的预测效果,为实际加工提供了理论依据.     

陶瓷轴承外圈内圆磨削力与表面质量研究

为了探究陶瓷轴承外圈内圆(简称外圆)磨削力以及磨削力对表面质量的影响机制,通过磨削实验首先获得了不同磨削参数对外圆磨削力的影响规律,其次得出了旋转磨削力与表面粗糙度和表面去除方式的关系。结果表明,随着砂轮速度减小,进给量和工件转速增加,陶瓷外圆磨削法向与切向磨削力均增加,且法向磨削力是切向磨削力的3倍左右;当磨削力增大,磨削表面由塑性去除向脆性去除转变,表面粗糙度值增大,表面质量变差。在陶瓷轴承外圆磨削时可适当选用较高的砂轮速度、较小的进给量和工件转速以保证表面加工质量和加工效率。     

钎焊金刚石砂轮磨削YG8硬质合金的试验研究

采用细粒度钎焊金刚石砂轮(粒度100/120)对YG8硬质合金进行磨削性能评价。结果表明:法向磨削力和切向磨削力均随着砂轮线速度的增大而减小、随着工件进给速度和磨削深度的增加而增大,其中磨削深度对磨削力的影响最大;法向磨削力与切向磨削力存在线性关系,其比值约为4.17;砂轮/工件接触面符合库伦摩擦定律,滑动摩擦系数为0.24;磨削后工件表面粗糙度随着砂轮线速度的增加而下降、随着进给速度和切深的增加而增加,其垂直方向粗糙度0.6~0.9μm,平行方向粗糙度0.05~0.2μm。     

氮化硅陶瓷球面磨削亚表面损伤研究

对磨削加工后的氮化硅陶瓷球面元件进行亚表面损伤深度研究,分析亚表面损伤产生的原因。采用圆形截面抛光法,获得不同磨削工艺参数组合下的氮化硅陶瓷球面元件磨削亚表面损伤深度值。实验研究砂轮磨粒尺寸、砂轮线速度、砂轮直径、进给速度等对元件亚表面损伤深度的影响。结果表明,在实验条件下,亚表面损伤深度随砂轮直径、砂轮线速度的增大而减小,随砂轮磨粒尺寸和进给速度的增大而增大。基于单颗磨粒法向磨削力和当量磨削厚度结合实验结果采用回归分析方法建立了亚表面损伤深度预测模型,可用于指导磨削工艺参数优化和后续光整加工阶段加工余量分配。     

工艺参数对cBN砂轮加工TC4钛合金磨削性能的影响

采用自制的陶瓷结合剂cBN砂轮,对TC4钛合金棒材进行了外圆磨削加工,研究了cBN砂轮的工作速度以及进刀量对砂轮磨削性能的影响。实验结果表明:当进刀量恒定时,随着砂轮转速的提高,砂轮的磨耗比上升,砂轮承受的磨削力和加工工件的表面粗糙度值Ra下降。当砂轮转速恒定时,随着砂轮进刀速率的增大,砂轮的磨耗比下降,砂轮承受的磨削力和加工工件的表面粗糙度值Ra上升。当砂轮工作速度为60m/s、进刀量为0.3mm/min时,cBN砂轮对TC4钛棒的磨耗比为1004,砂轮承受切向磨削力为207N,加工后的TC4钛棒的表面粗糙度为Ra0.28μm。     

钎焊牙科金刚石工具加工纳米氧化锆陶瓷的研究

采用钎焊牙科金刚石工具对纳米氧化锆陶瓷进行磨削加工实验,并与加工普通氧化锆陶瓷进行对比。研究加工过程中磨削力﹑磨削比﹑金刚石的失效情况。利用扫描电镜观察加工后纳米氧化锆表面质量及金刚石工具磨损失效特征。结果表明:与加工普通氧化锆相比,钎焊金刚石工具在加工纳米氧化锆陶瓷时产生的径向磨削力和切向磨削力大,磨削比小,金刚石工具磨损严重。进给速度小时,纳米氧化锆表面存在明显的磨痕和显微塑性变形区域;进给速度较大时,存在较多的脆性断裂区域。     

树脂金刚石砂轮内圆磨削硬质合金工件的试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,针对圆筒形硬质合金工件进行内圆磨削试验,研究不同修整工具和修整工艺对砂轮磨削性能的影响,同时对硬质合金磨削用砂轮类型和磨削参数进行了优选。试验结果表明:SiC砂轮及45#钢修整的树脂金刚石砂轮磨削效率和耐用度较高;2#锋利型砂轮在砂轮线速度17500r/min、工件转速280r/min、轴向进给速率1000mm/min和径向进刀量0.015mm的工艺条件下,试验砂轮的加工效率较高,加工工件的尺寸精度高且工件表面质量好。     

基于真实磨粒分布的砂轮建模及温度场仿真

基于数字图像处理技术得到磨粒的粒径和坐标,采用pro/e软件零件装配方法将110个磨粒装配在陶瓷结合剂表面得到真实磨粒分布的砂轮模型;使用有限元方法对金刚石砂轮磨削高碳钢的磨削温度场进行仿真分析,得到不同砂轮线速度和磨削深度下的工件温度场分布,并确定最佳磨削参数;采用曲面响应法对磨削参数进行优化处理,发现磨削深度相比砂轮线速度对最高磨削温度影响较大,两因素对磨削最高温度的影响具有一定的交互作用,该方法对实际磨削工艺参数设计具有一定的指导意义.     

金刚石超薄切割砂轮的特点

金刚石超薄切割砂轮主要用于精密切槽和切断,一般采用深切缓进给磨削法。具有磨削深度大、进给速度小、砂轮与工件的接触面积大、切缝窄、金属切除率高、磨削精度高、加工表面质量好及材料利用率高等特点。其一般规律如下：     

镜面磨削工艺参数的选择与设计

镜面磨削主要取决于机床精度、切削用量和砂轮的选择与修整。文章主要研究在MG1432高精度万能外圆磨床上,通过在磨削工艺过程中改变修整砂轮时工作台速度、磨削时工作台速度、工件线速度和过余进给量四个因素探索对工件粗糙度的影响。其实验条件为：使用树脂结合剂白刚玉石墨砂轮;工件为GCr15（HRC60）;修整工具为锋利的单颗粒金刚石修正笔,最终实现镜面磨削的工艺效果。