铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮及其磨削特性

本文介绍了铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮的结构特征.采用Si_3N_4和Al_2O_3为磨削对象,研究了铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮的磨削特性,并与优质青铜结合剂金刚石砂轮进行了对比。实验结果表明:铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮更适于陶瓷类硬脆材料的磨削加工。在磨削Si_3N_4时,不仅磨削效率提高了二倍,而且磨削比提高了五倍。     

铸铁砂轮电解氧化膜在ELID镜面磨削中的作用机理研究

ＥＬＩＤ镜面磨削所用的铸铁结合剂微细超硬磨料砂轮采用电解修整磨削技术时，砂轮表面产生的氧化膜的生成速度、厚度、硬度、致密性与砂轮的附着力等特性，在ＥＬＩＤ精密、超精密镜面磨削中起着极重要的作用。本文对不同的工件材料的镜面磨削中氧化膜的特性及作用进行了研究。     

用铸铁粘结金刚石砂轮磨削加工陶瓷涂层的对比性研究：ELID方法和旋转磨削方法

陶瓷涂层包括化学气相沉积碳化硅(CVD-SiC)，等离子喷涂沉积氧化铝(PSD-Al203)，等离子喷射沉积氧化铬(PSD-Cr203)等，这些陶瓷涂层具有特殊的结构、物理和力学性能。目前还没能很好地建立起将这些陶瓷涂层精确有效地加工到所需要的质量要求的加工方法。在本文中，为了研究用ELID方法和旋转磨削方法在加工这些陶瓷时的特殊方面，进行了对比试验。对两种方法所产生的表面粗糙度的稳定性，材料性能对磨削结果的影响，磨削后陶瓷涂层的显微结构等都进行了详细分析。     

铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮内圆磨削工程陶瓷的特性研究

本文探讨了铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮内圆切入磨削工程陶瓷的力特征、尺寸形成规律以及磨削参数对表面粗糙度及孔径差的影响。最后考察了该类砂轮的适用条件和使用范围。     

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF1 2种金刚石磨料表面进行涂覆,制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响,并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层,涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比,涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%,PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比, 但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下,4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似,其表面粗糙度在0.50～0.68 μm。      

硬质合金刀具材料的超精密磨削试验研究

本文引入了一种新型超精密镜面磨削方法——在线电解连续修整磨削(ELID磨削),介绍了该方法的机理和实现条件,并运用在线电解修整的金属结合剂超细磨粒超硬磨料砂轮,进行了硬质合金刀具材料YT14的超精密镜面磨削,取得了良好的结果,工件表面粗糙度直接可达十几个纳米。     

树脂结合剂金刚石堆积磨料砂轮磨削YG8硬质合金

为探究金刚石堆积磨料在树脂结合剂砂轮中的磨削性能,采用ZLB-60旋转式制粒机制备了金刚石浓度为150%、200%、250%的陶瓷结合剂金刚石堆积磨料,其单颗粒静压强度分别为61 N、65 N、36 N。选用金刚石浓度为200%的金刚石堆积磨料与相同原始粒度的单颗粒金刚石配比制备金刚石浓度为100%的树脂结合剂金刚石砂轮,在自制磨削平台上对YG8硬质合金进行磨削性能测试。磨削结果显示:当金刚石堆积磨料体积分数为30%时,树脂结合剂金刚石砂轮的磨削性能最佳,磨削比为145.11,磨削效率为13.64 g/h,较相同原始粒度单颗粒金刚石砂轮的分别提高了152%和40%。      

电火花修形砂轮对ELID磨削效果影响的实验研究

本文对经电火花精修形、粗修形后形成硬质层和去除修形形成硬化层的金属结合剂超硬磨料砂轮进行对比实验,研究了三种砂轮的ELID电解曲线和电解后的砂轮表面形貌,分析了不同砂轮被电解后对加工工件的表面粗糙度的影响。实验结果表明：电火花修形后砂轮,表面硬质层阻值较大,不宜直接用于ELID精密镜面磨削加工;电火花修形能够提高砂轮表面的强度和硬度,能够提高砂轮的耐磨性;为保证砂轮基体受电火花淬火影响最小,形成硬质层最薄,电火花精修形时需选用较小的占空比。     

在线电解修整(ELID)超精密磨削中的金刚石磨具特性研究

ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,主要用于硬脆材料超精密磨削过程中金属基结合剂超硬微细磨粒砂轮的在线修整.本文以金刚石微粉砂轮在线电解修整(ELID)磨削氮化硅陶瓷为例,着重研究了磨具特性对硬脆材料超精密磨削过程的影响.研究表明,磨具组织沿砂轮圆周的不均匀性将会导致砂轮表面钝化膜状态的不一致,这将直接影响砂轮局部参与切削的磨粒数量,影响单个磨料的实际磨削厚度.这首先将对工件表面的磨削质量,特别是对表面粗糙度产生直接影响,同时也非常不利于实现材料的高效去除.     

旋转金刚石修整工具修整超硬磨料砂轮的研究

本文对比研究了金刚石修整笔和旋转金刚石修整工具,在修整超硬磨料砂轮时修整力、工具磨损、修整效率等参数的变化规律,结果表明:超硬磨料砂轮的修整中,旋转金刚石修整工具修整力、修磨效率和磨损等几乎不随修整次数增加发生变化,其原因是修整工作是由整个圆周上金刚石分担,旋转型金刚石修整工具在修整过程中,具有挤压砂轮的作用,使被修整的金刚石砂轮表面具有较好锋利度.结果表明:在优化的修整工艺条件下,旋转金刚石工具可以实现对超硬磨料砂轮的精密修整.     

钎焊金刚石砂轮磨削硬质合金温度的试验研究

根据半人工热电偶测温原理制备了磨削测温试样,利用感应钎焊金刚石砂轮和电镀金刚石砂轮进行硬质合金YG6的磨削试验,研究了磨削深度、工件进给速度对工件表面磨削温度的影响。试验结果表明:在相同的磨削参数下感应钎焊金刚石砂轮的磨削温度要远低于电镀金刚石砂轮,且随着磨削深度和工件进给速度的增大磨削温度上升较为平缓,钎焊金刚石砂轮磨粒出露高度高、容屑空间大,磨粒呈有序排布是磨削温度较低的主要原因。     

ELID grinding and tribological characteristics of TiAlN film

This paper presents the results of electrolytic in-process dressing (ELID) grinding experiments performed on TiAlN film and characterization of the tribological characteristics of the produced films. In advanced films coated by physical vapor deposition, such as CrN and TiAlN, the low surface roughness required for attaining superior tribological characteristics is difficult to attain by use of only a coating process. ELID of grinding wheels improves wheel performance, enabling the attainment of specular finishes on brittle materials, with surface roughness on the nanometer scale (4 to 6 nm). In the present study, high-quality TiAlN film surfaces were fabricated by the ELID technique, typically achieving a surface roughness of around Ra 0.0024 μm by employment of a SD#30,000 wheel. Scanning electron microscopy reveals that ELID improved the finish, as indicated by the shape of grinding marks. Chemical element analysis by an energy-dispersed x-ray diffraction system suggests that ELID grinding formed an oxide layer in the machined surface of TiAlN film. Therefore, in addition to the highly smooth surface, an oxide layer formed by ELID grinding imparts superior tribological properties to ELID-ground TiAlN film.     

粗磨粒金刚石砂轮精密磨削工程陶瓷的试验研究

为了实现粗磨粒金刚石砂轮延性域磨削加工SiC陶瓷材料,采用碟轮对粒径为297~420μm的粗磨粒金刚石砂轮进行了精密修整。然后,使用经过修整好的粗磨粒金刚石砂轮对SiC陶瓷进行磨削加工。在此基础上,对不同的砂轮线速度、工件进给速度、磨削切深对SiC陶瓷表面粗糙度和表面形貌的影响进行了研究。试验结果表明:经过精密修整的粗磨粒金刚石砂轮是能够实现SiC陶瓷材料的延性域磨削的,表面粗糙度值Ra达到0.151μm;随着砂轮线速度增大、工件进给速度和磨削切深减小,SiC陶瓷表面的脆性断裂减小,塑性去除增加。     

碟轮修整单层钎焊金刚石砂轮的试验研究

单层钎焊金刚石砂轮在制作完成之初由于砂轮基体加工存在误差以及磨粒粒径大小不一等原因造成磨粒等高性不一致,这使其难以在硬脆材料的精密磨削中得到广泛的应用。采用自制的钎焊碟轮对80/100#单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究。在修整试验前后跟踪了砂轮磨粒等高性的变化,进行了SiC陶瓷的磨削试验,并观测了工件表面质量的变化情况。试验结果表明:采用此方法能够实现单层钎焊金刚石砂轮的高效精密修整。修整试验结束后砂轮磨粒等高性较好,磨削SiC陶瓷的表面质量得到明显改善,表面粗糙度Ra值达到了0.1μm以下。     

Finishing characteristics of brittle materials by ELID-lap grinding using metal-resin bonded wheels

ELID-lap grinding is a method of constant pressure grinding which utilizes an electrically conductive wheel and the electrolytic in-process dressing (ELID) method. This method has the advantage of using micro grain-wheels above #10 000 and also, through simple modification, can be used on existing lap machines. To find the characteristics of metal-resin bonded wheels developed for ELID-lap grinding, experiments on the grinding of brittle materials were performed using wheels with a variety of grain diameters. The wheels used in the experiments were #8000, #120 000 and #3 000 000 metal-resin bonded diamond wheels (#8000 MRB-D, #120 000 MRB-D and #3 000 000 MRB-D wheels). The workpieces were silicon and glass. The results of the experiments showed that stable grinding can be achieved with the #8000 to #3 000 000 MRB-D wheels. With the #3 000 000 MRB-D wheel, very smooth surface finishes were obtained for both silicon (PV 2.8 nm) and glass (PV 2.5 nm). Atomic Force Microscope (AFM) and Scanning Electron Microscope (SEM) observations indicated these surfaces to be very smooth in the order of several nanometers, obtained by mechanical removal using an ultrafine wheel.     

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。     

超硬磨料砂轮超声振动修整新进展

硬脆材料精密高效的磨削水平取决于超硬砂轮的修整,随着硬脆材料的广泛使用,超硬磨料砂轮的修整技术也有了新的发展。本文简要叙述了目前一些修整方法的局限性并重点论述了超声波振动修整方法的修整机理以及不同的修整方式,并且对各种修整方式的特点和效果进行了分析。超声振动修整技术是一种高效的修整方法,修整后的砂轮获得了理想的砂轮形貌。其中,单激励椭圆超声振动修整技术是一种有效而低成本的新型修整方法,可以实现金刚石砂轮的高效修整。