高频感应钎焊热管砂轮仿真与试验研究

为提高热管砂轮的强化换热优势,设计一种适合高频感应加热的热管砂轮感应器,并使用仿真软件分析电流大小、加热间隙、线圈夹角3个参数对钎焊温度分布的影响,由此确定热管砂轮高频感应钎焊的优化参数组合。最后,利用优化的感应器结合高频感应钎焊技术制成CBN磨粒热管砂轮。试验结果表明:加热时基体温度分布均匀,砂轮表面钎料与砂轮基体和磨粒结合良好,CBN磨粒有序排布,验证了钎焊工艺参数和感应器结构设计的合理性。      

银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的试验

概述了单层高温钎焊超硬磨料砂轮的工艺优势,这种新型超硬磨料砂轮 以其卓越的磨削性能在今后逐步替代传统电镀砂轮应是一种无法抗拒的必然趋势,鉴于它极其广阔的应用前景,国内在推广应用超硬磨料砂轮时也必将大力开发此种单层钎焊砂轮。本文利用高频感应钎焊的方法中,用Ag-Cu合金和Cr粉共同作中间层材料,在一定的钎焊温度和时间下,实现了金钢石和钢基体间的牢固连接,经X射线能谱及X射线衍射分析发现Cr与金钢石之间形成Cr3C2。这是实现合金层与金钢石有较高结合强度的主要因素,最后通过磨削试验证实了金钢石确实有较高的把持强度。     

银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的研究

概述了单层高温钎焊超硬磨料砂轮的优点。这种新型超硬磨料砂轮以其卓越的磨削性能在今后将逐步替代传统电镀砂轮。鉴于它极其广阔的应用前景,国内也必将大力开发此种单层钎焊超硬磨料砂轮。本文利用高频感应钎焊的方法,用Ag-Cu合金和Cr粉共同作中间层材料,在一定的钎焊温度和时间下,实现了金刚石与钢基体间的牢固结合。经扫描电镜分析发现Cr与金刚石之间形成CrC,与钢基体之间形成（FexCry)C,这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。最后通过磨削实验证实了金刚石确实有较高的把持强度。     

超硬磨料砂轮的演变与发展──介绍国外新型的单层高温钎焊超硬磨料砂轮

介绍了国外八十年代中后期开始在传统单层电镀超硬磨料砂轮基础上演变发展起来的新一代单层高温钎焊超硬磨料砂轮,包括它的制造技、工艺优势以及可以预期的极其广泛的应用前景。鉴于它所具有的为传统电镀砂轮无法比拟的性能优势,文章强调,国内应大力引进开发此种单层钎焊超硬磨料砂轮,并在文末提出了作者的一些研究构想和建议。     

超硬磨料感应钎焊技术的研究现状

主要介绍了超硬磨料感应钎焊工艺,阐述了感应钎焊加热电源频率的优化选择、频率跟踪技术的发展及钎焊温度的研究现状。     

高效磨削用超硬磨料砂轮钎焊技术研究现状与发展

超硬磨料钎焊砂轮是实现高效磨削的重要工具。与传统的砂轮相比,钎焊砂轮不仅提升了自身的结合强度,还具有容屑空间大、不易堵塞、磨料利用充分等显著优势。为提高高效磨削用超硬磨料钎焊砂轮的整体性能,综述国内外研究者在超硬磨料钎焊砂轮活性钎料的研制、砂轮地貌及其优化、钎焊工艺方法研究、新型钎焊砂轮的结构设计和钎焊砂轮的精度问题等方面的研究工作。超硬磨料钎焊砂轮精度和成本问题是制约超硬磨料钎焊砂轮在高效磨削中应用发展的瓶颈。研究并解决超硬磨料钎焊砂轮的精度和制造成本的问题,对于促进高效磨削技术的发展具有重要意义。     

超硬磨料砂轮的演变与发展：介绍国外新型的单层高温钎焊超硬 …

介绍了国外八十年代中后期开始在传统单层电镀超硬磨料轮基础演变发展起来的新一代单层高温钎焊超硬磨料砂轮,包括它的制造技术,工艺优势以及可以预期的极其广泛的应用前景,鉴于它所具有的为传统电镀轮无法比拟的性能优势,文章强调,国内应大力引进开发此种单层钎焊超磨料砂轮,并在文末提出了作者的一些研究构想和建议。     

钎焊单层金刚石砂轮的现存问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石磨料钎焊到钢基体表面制作单层金刚石砂轮 ,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现存问题 ,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层高的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案 ,即利用Ag -Cu -Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3 和Cr2 3 C7实现钎料层与金刚石间的高强度结合 ;通过砂轮地貌优化 ,优化出磨粒排布方式 ,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度的单层钎焊金刚石砂轮。     

6063和3A21铝合金的感应钎焊应用研究

介绍了感应钎焊技术在雷达产品常用钎焊铝合金上的应用,通过对铝合金感应加热的感应器优化设计技术和精密温控技术的研究,实现了铝合金感应钎焊的精密控温,进行了管与管、管与法兰异型接头的感应器设计,开展了铝合金的感应硬钎焊工艺研究,分析了铝合金感应钎焊工件的钎焊缝和钎焊圆角、尺寸变形精度、表面氧化和微观组织等.文中实现了铝合金复杂结构的感应钎焊,并应用于铝合金6063法兰和3A21方型波导管接头的钎焊,为此类结构提供一种新的焊接方法.     

钎焊单层金刚石砂轮的现在问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石摩料钎焊到钢基体表现制作单层金刚石砂轮,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现在问题,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案,即利用Ag-Cu-Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3和Cr23C7,实现钎料层与金刚石间的高强度结合;通过沙轮地貌优化,优化出摩料排布方式,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度单层钎焊金刚石砂轮。     

磁流变效应微磨头抛光特性研究

为研究磁流变效应微磨头对玻璃等硬脆材料的抛光性能、考察Fe3O4基电磁流变液的抛光特性,在对微磨头基体的锥台端部的磁感应强度进行仿真分析的基础上,利用Fe3O4基磁流变液添加平均粒度7μm的金刚石微粉对玻璃材料进行了抛光加工实验。实验研究了磁流变效应微磨头抛光玻璃工件时加工间隙、磁感应强度对材料去除的影响,考察了工件表面抛光截面的形状特征。结果显示磁流变效应微磨头定点抛光的加工痕迹呈近似“U”形,工件表面的材料去除主要取决于微磨头与工件表面的研磨压力和磨粒的自我更新能力,材料去除量随着电磁感应器励磁电压的增大而呈线性增大,而随加工间隙的增大呈线性减小。     

磁控微粉砂轮固化工艺对砂轮磨削性能的影响

目的研究砂轮在固化过程中,固化温度和固化时间对砂轮磨削性能的影响。方法通过测试两种固化工艺制备的砂轮的抗压强度、硬度以及其加工硬质合金YG8的磨削比、表面粗糙度、加工非球面的形状精度随固化温度的变化,来评价固化温度对磁控微粉砂轮磨削性能的影响。结果砂轮的磨削性能与其固化温度、时间有直接关系。磨削比随着固化保温时间的增长呈先增长后下降的趋势。固化温度决定砂轮固化速率和砂轮对过度固化的敏感程度,170℃固化能使砂轮在较短时间达到最佳磨削性能,但是固化时间超过8 h时,其性能会迅速衰减。130℃固化有利于防止砂轮过度固化而造成性能急剧降低。通过对固化工艺的研究,170℃/5 h+130℃/5 h固化工艺下制备的砂轮磨削性能最佳,该砂轮磨削YG8得到最佳的面形精度为365 nm,最佳表面粗糙度为3 nm。结论砂轮在固化过程中,固化温度与固化时间直接影响树脂的固化反应速率与固化程度,通过对固化工艺的实验研究,在本实验条件下得到了最优的固化工艺参数。     

成型助剂添加方式对陶瓷CBN内圆磨砂轮性能的影响

以自制的低温高分子成型助剂为基础,研究未添加、颗粒添加、熔融添加3种不同方式对陶瓷CBN试条抗折强度、砂轮成型料均匀性、砂轮组织均匀性及其显微结构和磨削性能的影响。结果表明:熔融添加高分子成型助剂时,冷却后其能够在CBN砂轮成型料表面形成均匀包裹,成型料的松散性和均匀性均有明显改善;当以颗粒和熔融方式添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN试条抗折强度极差值比未添加助剂试条的分别降低了34.02%和73.77%,陶瓷CBN内圆磨砂轮密度极差率较未添加的砂轮降低了56.83%和79.14%,且砂轮组织结构更均匀;当熔融添加成型助剂时,制备的陶瓷CBN内圆磨砂轮磨削叶片泵定子时未出现喇叭口,寿命是未添加高分子成型助剂砂轮的2倍。      

GCr15钢平面磨削力仿真分析与实验研究

目的 对不同磨削工艺参数下的平面磨削力进行预测,对磨削机理进行研究,进而控制磨削加工质量。方法 考虑CBN砂轮表面磨粒形状的多样性、姿态的多样性和空间分布的随机性,建立CBN砂轮模型,对GCr15材料模型进行有限元砂轮磨削仿真。同时使用CBN砂轮,采用不同的工件进给速度对GCr15进行单因素平面磨削实验,使用三坐标测力仪测量不同磨削参数下的磨削力。结果 建立的仿真砂轮模型的表面形貌与真实砂轮接近,仿真砂轮上的磨粒出刃高度均服从正态分布,与实际砂轮一致。对比随机多面体磨粒模型和真实CBN磨粒照片,两者形貌相似。磨削力实验和仿真结果表明,工件进给速度由3 m/min增大到18 m/min时,磨削力逐渐增大,仿真所得法向磨削力最大误差远小于切向磨削力。结论 实验结果与仿真结果具有一致性,证明了砂轮磨削有限元仿真模型可用于磨削力预测。因为仿真中无法考虑实际砂轮尺寸和砂轮表面结合剂对磨削的影响,结果具有一定误差,仿真的准确性有待进一步提高。研究结果为使用有限元方法研究磨削机理和控制磨削加工质量提供了思路。     

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

钎焊CBN砂轮与陶瓷CBN砂轮磨削粉末冶金高温合金的加工性能对比研究

采用钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行FGH96粉末冶金高温合金磨削对比试验,从磨削力与温度、表面粗糙度以及砂轮磨损等方面对CBN砂轮磨削性能进行评价.结果表明:钎焊CBN砂轮磨削力接近或低于陶瓷CBN砂轮的;在较低进给速度下(≤360 mm/min),钎焊CBN砂轮磨削温度与陶瓷CBN砂轮的相近,在较高进给速度下(≥...     

钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮研究

为解决传统树脂砂轮打磨钢轨时存在的打磨效率低、易烧伤钢轨和粉尘污染大等问题,分析利用钎焊金刚石技术的优势制备新型钢轨打磨用砂轮的可行性。结合磨粒有序排布工艺,制备具有开槽结构的新型钎焊金刚石砂轮,并对U71Mn钢轨钢进行打磨对比试验。结果表明：相较于树脂锆刚玉砂轮,新型钎焊金刚石砂轮能提高50%左右的打磨效率,并有效降低磨削温度,避免钢轨烧伤。在钢轨打磨过程中,新型钎焊砂轮排屑效果显著,基本不发生磨屑黏附现象;但砂轮开槽导致磨削振动增大,加剧金刚石磨粒破碎,并增大钢轨表面粗糙度。新型砂轮磨屑多为带状,磨屑体积大且无熔融小球。     

基于切片法加工自由曲面的磨削支持系统GSX-F

由于操作的复杂性，自由曲面磨削是一项特殊的加工工艺。其难度在于决定曲面磨削的工艺条件和路径规划。为得到高精确度的形状和表面质量，通过理论和实验分析了自由曲面磨削的受力。同时研究了球头磨具磨削曲面的特性，在磨削中心上进行自由曲面磨削的基础研究。开发了旨在使操作者准确高效使用磨削中心的自由曲面磨削支持系统。基于切片法加工自由曲面的磨削支持系统在应用后，得到了令人满意的结果。     

纳米微囊砂轮磨削工件表面自润滑层的形成

在磨削时磨削液难以有效渗入磨削区域起冷却润滑作用。提出利用润滑剂油酸（OA）填充碳纳米管（CNTs）制备 CNTs@OA 纳米微囊,并以其为填充剂制备树脂砂轮,磨削时随着纳米微囊的破裂,油酸可释放到磨削区形成自润滑层起润滑作用,从而提高砂轮的磨削性能。首先,制备纳米微囊并对其进行表征,分析微囊在砂轮中的存在形式,考察微囊的填充对其力学性能的影响;其次,研究砂轮磨削 GCr15 钢时纳米微囊的含量和磨削速度对磨削力、磨削温度、磨削比和表面粗糙度的影响,分析磨削过程中纳米微囊释放润滑剂油酸并产生自润滑作用的机制。结果表明,纳米微囊具有较好的热稳定性, 能够抵抗树脂砂轮的固化温度并保护其中的油酸,当微囊的填充量小于 16%时,砂轮的力学性能可以满足使用需求。与普通砂轮比,纳米微囊砂轮磨削时的磨削力可减小 40%,磨削温度降低 45%,工件表面粗糙度减少 15%,磨削比可提高 30%。磨削过程中,砂轮中的纳米微囊可将其空腔中的润滑剂油酸不断被释放到磨削界面上形成自润滑层,使砂轮具有了较好的自润滑作用,从而提高了其磨削性能。研究成果可为解决磨削过程的润滑问题提供一种可行的技术路线。     

Analysis and simulation of the grinding process. Part I: Generation of the grinding wheel surface

This paper is in three parts describing the analysis and simulation of the grinding process. This first part is concerned with the generation of the wheel surface by single point diamond dressing. In grinding, the grinding wheel has to be dressed periodically to restore wheel form and cutting efficiency. Understanding the process of generating the grinding wheel surface is important for the control of the grinding process. Generation of the wheel surface is simulated as a single diamond dressing process on a computer generated wheel. The wheel is simulated by grains randomly spaced in the wheel volume. The topography of the wheel cutting surface is generated by simulating the action of an ideal dressing tool as it dresses the wheel. The simulation of the wheel topography takes account of the motion of the dressing tool, grain size, grain spacing, grain fracture and grain break-out. The simulated cutting surface is used for further simulations of grinding. The simulation of grinding using the simulated grinding wheel surface is described in Sections 2 and 3 where a comparison is made of results predicted from simulation with results obtained from experiments. By matching simulated and experimental results, it is possible to explain the relative importance of dressing and grinding parameters.