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。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮修整的研究(Ⅲ)——杯形砂轮修整器的修整机理

在前两篇文章中,笔者提出了一种以杯形砂轮为工具的金刚石砂轮修整方法。本文探讨了以该方法修整陶瓷结合剂金刚石砂轮的机理。主要结论如下:(1)杯形砂轮的修整作用主要取决于从GC砂轮上脱落下来的磨粒对金刚石磨粒和结合剂桥的冲击。(2)杯形砂轮越软,其上脱落下来的磨粒越大,修整效率越高,但金刚石砂轮表面越粗糙。(3)用烧结体多点金刚石笔修整时,从最外表面开始,金刚石砂轮表层磨粒依次被金刚石笔削去。(4)作为添加材料加入到陶瓷结合剂金刚石砂轮中的碳化硅磨粒,其顶端在磨削初期即被磨平。(5)磨削难磨材料时,最好使用无添加材料的陶瓷结合剂金刚石砂轮。     

金刚石微粉烧结棒和D、GC杯型砂轮修整碟型金刚石砂轮对比研究

通过对D，GC杯型砂轮和金刚石微粉烧结棒修整大直径树脂结合剂碟型金刚石砂轮的对比实验，以反映砂轮平面度的周向跳动变化率和径向跳动变化率作为修整效率的评价依据，以被修砂轮加工出硬质合金插齿刀的齿形误差作为修整质量的评价依据，从修整原理及修整模型上分析了影响修整效率和修整质量的主要因素，分析结果表明：被修砂轮金刚石颗粒微切削频率以及修整力方向对修整效率有很大的影响；修整质量与作用在被修砂轮上的修整运动有关，磨削，单用GC杯型砂轮法修整后的碟形金刚石砂轮适合于粗磨和半精磨；D，GC杯型砂轮组合修整法既具有高的修整效率也具有高的修整质量，是一种可广泛应用的修整方法。     

CBN杯形砂轮端面磨削轧辊的磨削几何学分析

本文建立了CBN(立方氮化硼)杯形砂轮端面磨削轧辊的几何模型，从磨削几何学的角度研究了杯形砂轮端面磨削轧辊的磨削特性和输人参数对切人线长度和宽度的影响，分析了端面磨削外圆时的磨削接触弧的特点，结果表明，当切深较小时，砂轮与轧辊为点接触；已加工表面的粗糙度主要取决于砂轮外缘的磨粒密度；磨削效率的高低取决于砂轮内缘的磨粒密度；在磨削过程中，应根据其他参数的变化调节砂轮轴线与轧辊间的偏移量H；提高砂轮转速有利于磨削效率的改善。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅱ)——杯形砂轮修整器的修整性能

本文详细讨论了杯形砂轮修整器修整陶瓷结合剂金刚石砂轮时的性能。主要结果如下:(1)修整器以横向进给方式修整时,金刚石砂轮断面形状为一斜线。使用其它修整器时,只要以横向进给方式进行修整,所得断面形状亦为一斜线。(2)修整器以切入送进方式修整时,只要把修整器旋转轴线调整到垂直于工作台面,则金刚石砂轮断面形状为一水平直线。若把旋转轴线调整到同工作台面成非90°夹角,则断面形状为一圆弧线或者斜线。(3)以切入送进方式修整时,金刚石砂轮速度越低或工作台速度越高,修整比越高。杯形砂轮旋转速度对修整比没有明显影响。(4)金刚石砂轮速度过快容易使砂轮表面磨粒钝化。     

金属结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅱ)——修整金属结合剂金刚石砂轮的机理

在上一篇文章中。笔者提出了一种新的测量磨粒突出高度的方法,并就磨粒突出高度同砂轮磨削性能的关系进行了研究。本文探讨了结合剂密实型金刚石砂轮的修整机理,着重讨论修整时磨粒周围结合剂的会除过程。证明了去除结合剂的机制是杯形砂轮上脱落下来的GC磨粒的研磨作用。主要结论如下:(1)修整时,GC磨粒从杯形砂轮上脱落并研磨结合剂,从而产生修整效果。因此,杯形砂轮修整器在对金属结合剂金刚石砂轮进行整形的同时,也对其进行修锐。(2)控制冷却液流量使GC砂轮表面附有一层游离磨粒,可以使修整比最高。(3)只要修整次数足够多,平均磨粒突出高度只取决于修整条件。(4)游离GC磨粒的尺寸越大,研磨作用越强,因此修整比越高,平均磨粉突出高度越大。     

树脂结合剂CBN砂轮的低压接触放电修整

将接触放电修整应用于CBN#170导电性树脂结合剂砂轮，通过实验探讨了空载电压和电源脉冲对放电特性和砂轮工作面生成机理的影响。结果表明，在电极周围配置陶瓷结合剂GC杯形砂轮可防止电极和结合剂的短路，获得良好的放电状态；采用火花放电区即20V以下的空载电压可防止镍层的熔化，抑制磨料的异常脱落；砂轮工作面上残存的磨粒数由于空载电压脉冲有所减少，但修正效率得到提高。另外确认，与采用陶瓷结合剂GC杯形砂轮机械修整相比，ECD修整在维持高修正能力的同时，具有使众多磨粒凸出的能力；从SKD11材料的磨削性能来看，砂轮径向损耗量小，加工面粗糙度良好。     

金刚石砂轮缓进给磨削单晶硅沟槽研究

分别选用2mm宽的树脂结合剂和金属结合剂金刚石砂轮,以缓进给磨削方式在单晶硅上进行开槽实验,研究砂轮类型、砂轮线速度、工作台进给速度等参数对沟槽加工质量的影响,同时探讨了表面陪片对提高磨削质量的作用。实验结果及分析表明:沟槽磨削质量与磨削参数和砂轮类型有关,与金属结合剂砂轮相比,使用树脂结合剂砂轮进行沟槽加工,单晶硅试样崩边尺寸较小,沟槽侧壁的表面质量较高;表面粘贴陪片后进行沟槽磨削可以显著降低沟槽两侧的崩边,提高磨削精度和效率。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅰ)——各种修整方法的修整效果比较

金刚石砂轮欲获得满意的磨削效果必须进行适当的修整。目前一些常用的金刚石砂轮修整方法中,单点式金刚石修整笔和聚晶金刚石修整笔有较高的修整效率,但所修金刚石砂轮的磨削性能难以令人满意,SEM观察表明,此时砂轮表面的磨粒顶端大都被修平。制动式修整器所修金刚石砂轮的磨削性能好,但砂轮的不圆度仍有2～3μm,为了改进修整效果,本文提出了一种使用GC杯形砂轮的修整方法和装置。实验证明,此方法在修整效果和效率方面效果良好。     

CBN砂轮在内圆磨削中的应用

本文研制了以玻璃为主要成分的低温陶瓷结合剂ＣＢＮ砂轮，试制了金属结合剂金刚石修整杯及气动高速修整装置，分析了ＣＢＮ砂轮的磨削规律及失效特征，选择了合理磨削工艺参数。并详细试验对比用普通棕刚玉砂轮和ＣＢＮ砂轮磨削轴承内径所达到的质量、效益等项指标，有力地证明了用ＣＢＮ砂轮磨削的优越性以及广阔的应用前景。     

杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮磨削力研究

本文通过对杯形砂轮修整碟形金刚石砂轮的试验，对以研磨为主要因素的修整磨削力进行了研究，从磨削模型、砂轮参数、工艺参数等方面研究了修整时的磨削力规律，并用角正回归法推导了磨削力试验公式。实验结果表明：砂轮变速磨削，径向磨削力降低，切深量对磨削力的影响最大，而低速磨削时磨削力最大。磨削力信号是一种平稳的周期振动信号。角正回归法是一种高精度的回归法。变速磨削时修整效率最佳。     

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。     

CIB—D砂轮磨削性能、磨损机理及电解修整的试验研究

探讨了铸铁结合剂金刚石（CIB—D）砂轮磨削时的磨削比、磨削力、砂轮使用寿命、磨损机理以及电解修整的方法。研究表明,用这种砂轮磨削难加工材料时具有很高的效率和很长的刀具使用寿命,而且,通过对切削力的研究,探讨了这种砂轮的磨钝标准。最后,对这种砂轮的电解修整方法进行了初步研究,基本摸清了电解修整基本规律及其参数。     

金属结合剂金刚石砂轮的修整研究(Ⅲ)——修整后结合剂形态对磨粒把持情况及砂轮磨削性能的影响

用杯形砂轮修整器整形和修锐结合剂密实型金刚石砂轮时,笔者发现在磨粒后方存在一部分结合剂残留物,并把它称之为结合剂三角洲。本文首先描述结合剂三角洲形成机理及其特性,然后讨论它对砂轮摩削性能的影响。主要结论如下:(1)结合剂三角洲形成在杯形砂轮和金刚石砂轮速度矢量差之方向(修整方向),当修整方向同磨削方向不一致时,它在磨削过程中可能和工件发生接触。(2)用杯形砂轮的两边交替进行修整,不仅可以保证结合剂三角洲的方向同磨削方向一致,并且还可以通过调整金刚石砂轮同杯形砂轮的速度比来控制结合剂三角洲的后背角φ。(3)结合剂三角洲越大,对金刚石磨粒的把持力也越大,使得修整后磨粒突出高度增大。(4)结合剂三角洲纵截面积增大会降低砂轮最外表层上的切削刃密度并使磨削力增加率减小。     

Study on axial-feed mirror finish grinding of hard and brittle materials in relation to micron-scale grain protrusion parameters

An axial-feed mirror finish grinding of hard and brittle materials is proposed by controlling grain protrusion parameters. In this grinding, the grinding wheel feed is along the wheel axial direction rather than in the traditional wheel cutting direction. The objective is to understand how micron-scale grain protrusion parameters influence ductile-mode grinding and ultimately to realize efficient mirror finish grinding using a coarse diamond grinding wheel. In this study, the grain tip truncation (GT-truncation) was performed after dressing to improve grain protrusion topography. First, a formation model of axial-feed ground surface was constructed to analyze the effect of grain protrusion parameters and grinding parameters on the critical cutting depth transferred from brittle-mode removal to ductile-mode removal; then GC dressing and GT-truncation of #180 diamond grinding wheel were experimentally performed to investigate surface roughness and ductile-mode grinding behavior with reference to grinding parameters and grain protrusion parameters; finally, a truncated coarser #60 diamond grinding wheel was employed for mirror finish grinding to observe active grain number and grain protrusion angle. Theoretical analysis shows that this ductile-mode grinding is dominated by active grain number, active grain protrusion angle, wheel rotating speed and axial-feed speed, but it does not depend on the depth of cut assumed to be less than the grain protrusion height. Experimental results indicate that the GT-truncation may increase active grain number and grain protrusion angle for ductile-mode grinding when the axial-feed speed decreases to some extent. Moreover, the micro tip radius of diamond grain also influences the ground surface. It is confirmed that by increasing active grain number and grain protrusion angle synchronously, a truncated #60 diamond grinding wheel can be applied for efficient mirror finish grinding of the SiC ceramic plate at the axial-feed speed of 50 mm/min and the tool path interval of 0.1 mm.     

金属结合剂金刚石砂轮制造技术新发展

提高砂轮寿命和磨削效率是金属结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题。本文综述了金属结合剂对金刚石磨料把持能力增强、砂轮修整修锐能力改善两方面的进展，介绍了高温钎焊技术应用与砂轮地貌优化研究的成果，在分析现有技术缺陷的基础上，提出了以高温钎焊技术为核心结合砂轮设计思想的创新制造金属结合剂超硬磨料砂轮换代产品的思路和构想。     

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。