浅谈磨削加工技术的发展趋势

磨削加工是机械制造中重要的加工工艺。随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高，高硬度、高强度、高耐磨性、高功能性的新型材料的应用增多，给磨削加工提出了许多新问题，诸如材料的磨削加工性及表面完整性、超精密磨削、高效磨削和磨削自动化等问题亟待解决。当前，磨削技术得到了飞速的发展，各种磨削新技术、新工艺和     

微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术

微结构光学功能元件在航空航天、机械电子、光学以及光电子领域都具有非常重要的应用价值和极其广阔的应用前景,针对其大批量复制用模具的超精密磨削加工技术也越来越受到重视。微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术不同于传统的磨削加工技术,是在模具表面加工制造出各种不同形貌、不同尺度、不同维数并具有不同光学功能的微小几何结构。结合目前国内外微结构表面超精密制造技术的研究和发展,对微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工技术进行综述。介绍超精密磨削加工技术在微结构表面制造中的应用,分析目前微结构光学功能元件模具超精密磨削加工中存在的关键技术问题,并对微结构光学功能元件模具的超精密磨削加工发展趋势进行预测。     

磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能影响

分析了磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能的影响，使用3种磨削液在精密外圆磨床M1420E上进行了磨削加工实验，用加工表面微观形貌、表面粗糙度R。值、工件表面残余应力以及砂轮径向磨损量对磨削液效能进行评价。结果表明，轻质润滑油不仅能提高工件表面质量，降低表面粗糙度值，而且砂轮磨损量明显降低，乳化液和化学合成液对磨削性能的影响各有利弊，润滑油是陶瓷结合剂CBN砂轮磨削的优选磨削液。     

低粗糙度磨削加工中工艺参数的选择

低粗糙度磨削(通常也称低粗糙度精密磨削)可获得R_a0.16～0.006的加工表面粗糙度,而且工件形状精度和尺寸精度也比较高。所以大部分高精度和低粗糙度的零件质量都是通过精密磨削来达到的,经过淬硬的高精度零件更是如此。与手工研磨相比,它的生产效率高,易实现自动测量,加工范围广。因此,低粗糙度精密磨削在工具制造、机床制造、轴承工业、航空工业等方面应用都很普遍,对提高产品质量和效率都具有重要意义。     

硅片磨削砂轮的新进展

在硅片制造过程中,磨削加工已经成为非常重要的工艺手段.随着对硅片加工高质量、低成本要求的不断提高,对加工中所使用的磨削砂轮要求其具有低磨削表面损伤、良好的自锐能力、保持一致性、长寿命和低成本等性能.对硅片磨削砂轮近年来的技术进行了回顾,论述了为满足这些严格要求,在硅片磨削砂轮的磨料、结合剂材料、孔隙生成以及几何设计方面的进展.     

硬质合金ELID镜面磨削的试验研究

硬质合金具有硬度高、强度好、耐腐蚀和耐磨损的特点,采用传统方法难以满足精密及超精密加工的技术要求,而且工序多、效率低、成本高。本文采用在线电解修整（ELID）技术对硬质合金进行精密镜面加工。通过试验,分析了磨削深度、电极间隙、占空比、电解电压对硬质合金表面粗糙度的影响规律,并得到了优化的EI。ID磨削工艺参数。使用优化后的ELID磨削工艺参数加工硬质合金材料可获得较低的表面粗糙度。     

ELID镜面磨削硬质合金的工艺参数实验研究

随着国防尖端技术的迅速发展,许多具有独特性能的新材料得到了日益广泛的应用,如光学玻璃、硬质合金。但采用传统磨削工艺加工这些材料很难得到良好的表面质量。在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效地实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工。针对硬质合金的特性,用ELID磨削方法应用于硬质合金的精密加工,通过实验研究ELID磨削中工艺参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的工艺参数。     

超精密磨削YAG晶体的脆塑转变临界深度预测

钇铝石榴石（YAG）晶体是制造固体激光器的重要材料,超精密磨削是加工YAG晶体等硬脆材料零件的重要方法,研究硬脆材料加工表面的微观变形、脆塑转变机理对超精密磨削加工具有重要的指导作用。为了实现YAG晶体低损伤磨削加工,获得高质量表面,基于弹塑性接触理论和压痕断裂力学,通过分析单磨粒划擦作用下材料表面的变形过程,考虑材料的弹性回复、微观下力学性能的尺寸效应,建立了脆塑转变临界深度的预测模型,并计算得到YAG晶体的脆塑转变临界深度为66.7 nm。在此基础上,通过不同粒度砂轮超精密磨削YAG晶体试验对建立的脆塑转变临界深度预测模型进行验证,并计算不同粒度砂轮在相应工艺条件下的磨粒切深。结果表明,磨粒切深高于脆塑转变临界深度时,YAG晶体磨削表面材料以脆性方式被去除,磨削表面损伤严重;磨粒切深低于脆塑转变临界深度时,磨削表面材料以塑性方式被去除,能够获得高质量磨削表面,加工表面粗糙度达到1 nm。建立的脆塑转变临界深度预测模型能够为YAG晶体的低损伤超精密磨削加工提供理论指导。     

汽车曲轴材料QT700-2高速精密磨削实验研究

使用CBN砂轮对表面淬火汽车发动机曲轴球墨铸铁QT700-2材料进行了高速精密平面磨削实验研究,实验研究了磨削参数、材料去除率和最大未变形切削厚度与磨削力及比磨削能的关系,得到了磨削力和比磨削能的经验公式;在实验基础上结合曲轴磨削加工的要求进行了QT700-2材料高速精密磨削参数的优选,为汽车曲轴高速精密磨削奠定了良好基础。     

应用电泳技术塑性磨削硅材料的研究

半导体、光学玻璃及工程陶瓷等硬脆性材料因其独特的物理、机械性能 ,已成为尖端科学技术中应用最活跃的先进材料。世界许多国家在投入大量人力物力开发具有特殊价值的新型硬脆性材料的同时 ,对这些材料的加工技术进行了广泛的研究。硬脆性材料的精密、超精密加工 ,普遍采用磨削、研磨等加工技术。在磨削过程中 ,减少磨粒单刃切除量是减少加工表面微观破损、提高加工精度的发展方向。本文结合塑性方式磨削技术和电泳磨削技术 ,对半导体硅材料进行塑性方式磨削试验研究。一、塑性磨削技术材料的去除机理一般分为脆性和塑性。硬脆性材料的特点…     

超高速磨削相关技术与工业应用

超高速磨削加工是先进制造方法的重要组成部分,是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法.论述了超高速磨削相关技术,分析了超高速外圆磨削、快速点磨削和高效深切磨削等超高速磨削加工技术的国内外现状、最新进展及在工业中的具体应用,阐述了发展超高速磨削加工的重要性.     

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。     

半导体材料表面精密加工技术

半导体材料的表面精密加工技术是半导体工艺技术的一个组成部分。在大规模集成电路的设计和制造中,要求将半导体的表面粗糙度加工达到纳米级。因此,高效率超精密的半导体材料表面加工技术是大规模集成电路生产的关键技术。为此对国内外半导体材料表面加工技术的现状进行了分析,叙述了半导体表面精密加工的一些方法。     

ELID精密镜面外圆磨削技术的应用

在线电解修整（ELID）精密镜面磨削有效地实现了许多难加工材料的平面精密加工和高效加工。本文介绍了ELID磨削技术在精密镜面外圆磨削上的应用。通过采用金属基超硬磨料砂轮在线电解修整对硬质合金,碳化硅陶瓷进行精密镜面外圆磨削,得到了表面粗糙度Ra=0.025-0.0028μm的加工表面。     

PMAC时基控制在椭圆形零件磨削加工中的应用

现代工业技术的飞速发展,要求零件的制造精度越来越高,形状也越来越复杂.本文针对椭圆形零件表面的高速精密加工这一研究热点问题,介绍了以DSP为核心的多轴运动控制器PMAC,以此设计集成了一套磨床数控系统,并改造一台数控磨床.研究了利用PMAC的时基控制法,结合直线电机的微量往复伺服进给运动和电主轴单元的高速性能,实现了椭圆形零件的高速精密磨削加工.为非圆轮廓形零件的高速精密磨削加工和研制高速高精度数控机床打下基础.     

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。     

超精密磨削加工表面形貌建模与仿真方法宰

超精密磨削技术是实现微/纳米加工的主要手段.系统深入研究超精密磨削过程的机理,洞悉磨削加工表面生成的内涵,成为超精密磨削加工技术的重要研究内容之一.提出一种新型的超精密磨削加工表面生成方法.基于Jobnson变换和线性滤波技术,给出砂轮表面形貌数字生成方法.该砂轮表面数值生成方法克服了利用试验测量砂轮表面形貌所得数据而带来的误差,提高了磨削加工表面仿真分析的准确性.根据磨削运动学,建立磨粒运动轨迹方程、相互干涉条件和有效磨粒确定方法.据此,给出超精密磨削加工表面生成算法.通过数值计算生成不同统计学特征的砂轮形貌,并得到不同加工参数下磨削表面的表面形貌,仿真结果验证了所给算法的正确性和有效性.     

磨削技术的新发展

随着工业技术的不断进步，磨削技术有了很大的发展。磨削技术的发展及超硬磨料的应用，使磨削加工效率和加工精度不断提高，也使磨削加工的能力和范围日益扩大。为了满足工业发展的需要，出现了高光度、高精度磨削；超精密级的磨观研磨和抛光技术；高速磨削、深切缓进结磨削、连续修整成形磨削以及强力砂带磨削等高效磨削方法。另外，为了达到难加工材料及硬脆材料零件的高精度要求，广泛采用了超硬磨料砂轮。当前，磨销技术发展的特点是广泛采用立方氮化硼（CBN）等超硬磨料砂轮、高效化、超精密以及磨削过程监控的高度自动化等。本文简…     

高性能陶瓷材料的精密磨削新技术

本文对高性能陶瓷材料的精密磨削进行了探讨,并分别从材料的磨削性能、砂轮参数的选择、加工机床性能等方面分析和研究及其对磨削质量的影响。     

ELID精密镜面外圆磨削技术的应用

在线电解修整(ELID)精密镜面磨削有效地实现了许多难加工材料的平面精密加工和高效加工.本文介绍了ELID磨削技术在精密镜面外圆磨削上的应用.通过采用金属基超硬磨料砂轮在线电解修整对硬质合金、碳化硅陶瓷进行精密镜面外圆磨削,得到了表面粗糙度Ra=0.025～0.028μm的加工表面.