微孔砂轮射流冲击内外冷却技术在钛合金磨削中的应用研究

论述了钛合金材料理化特性和导致磨削加工困难的原因;阐述了冷却液在磨削中的基本作用;描述了微孔砂轮射流冲击内外冷却机理;给出了微孔砂轮射流冲击内外冷却磨削钛合金零件表面质量和砂轮表面形貌电子扫描分析报告;指出微孔砂轮射流冲击内外冷却新工艺最大限度地发挥了冷却液的冷却、润滑和冲淋作用,有效地解决了磨削钛合金零件表面产生拉伤、烧伤和夥轮表面粘结等工艺难题.     

低温气动喷雾射流冲击冷却技术在钛合金磨削中的应用

针对钛合金磨削加工中容易造成工件烧伤及加工质量不易保证的难题，提出了一种新的高效冷却技术——低温气动喷雾射流冲击冷却技术，并依据此思想开发出一套低温气动喷雾射流冲击冷却系统，将其应用于钛合金的磨削加工中。试验结果表明，相对于低温冷风和常规浇注冷却，低温气动喷雾射流冲击冷却具有明显的冷却优势，它可将磨削温度和工件表面粗糙度控制在较低的水平。     

加压内冷却方法在高温合金磨削中的应用

针对镍基高温合金在磨削加工中大量磨削热的冷却问题,提出采用加压内冷却与断续磨削结合的冷却方法,实现磨削过程中充分冷却磨削弧区高温的目的。设计制备磨粒有序排布的加压内冷却砂轮,采用Fluent有限元软件建立砂轮磨削GH4169高温合金的温度场模型,模拟分析砂轮转速和冷却液压力对砂轮散热性能的影响。开展加压内冷却砂轮磨削GH4169实验研究,分别对磨削温度、表面粗糙度以及表面微观形貌进行对比和分析。结果表明：在相同的磨削参数条件下,相对外冷却方式,内冷却方式能获得更优良的加工表面质量,磨削温度和表面粗糙度均明显降低;在其他磨削参数相同时,冷却液压力越大,磨削温度越低且表面粗糙度越小,表面形貌更加规则、完整。     

保持砂轮锋利的办法

根据我厂磨削φ100×2000的镀硬铬管形零件的经验,在砂轮表面上涂一层肥皂,就能保持磨削过程中砂轮锋利性。砂轮的锋利性主要依靠其含有锋利的砂粒,使磨钝的砂粒能自行脱落以露出新的砂粒,切屑不堵塞气孔。砂轮的气孔作用很大,可容纳切屑、冷却液,将其带入磨削层,起降温作用,保证零件表面不致烧伤。所以,气孔堵塞,就失去砂粒切削作用,也影响工件的冷却。砂轮表面涂一层肥皂(即将肥皂块在砂轮上磨     

金刚石砂轮平面磨削TC4钛合金的表面完整性研究

以TC4钛合金为研究对象,在乳化液条件下采用金刚石砂轮对TC4钛合金进行平面磨削试验,对比分析在不同粒度和磨削用量下的磨削表面粗糙度、显微硬度、表面层微观组织及表面残余应力的变化规律.结果 表明:砂轮线速度和磨削深度对零件表面粗糙度和显微硬度的影响比较显著;磨削深度对表面残余应力的影响最大,工件速度次之;从工件表面层微观组织以及砂轮粒度对工件表面粗糙度的影响看,砂轮粒度号越大,砂轮磨削的工件表面质量越好.金刚石砂轮在乳化液条件下磨削TC4钛合金,磨削工件表面均为残余压应力,有利于提高零件的寿命.     

成型面干磨削用旋转热管砂轮换热性能研究

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤.现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题.提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型面特征,制作了轴向旋转热管砂轮,通过监测热管内部的温度分布,分析了不同转速、充液率以及热流密度条件下轴向旋转热管砂轮的等效换热系数.通过对比有、无热管两种砂轮在干磨削钛合金TC4成型面时热管内部温度、磨削弧区温度、工件表面质量及工件表层金相组织等,证实了热管在强化成型磨削过程换热的优势.最终,对比了在使用热管和冷却液两种冷却方式下,所产生的能源消耗和CO2排放量,证实了旋转热管技术在难加工材料绿色制造中的发展潜力.     

钛合金的磨削技术研究

钛合金具有比强度高、耐热性和耐蚀性好等优良性能,在航空航天领域得到越来越广泛的应用。但是,钛合金的热导率低、弹性模量小、化学活性高,易导致零件磨削表面烧伤和砂轮磨损。本文针对钛合金磨削表面烧伤问题,通过正确选择砂轮磨料、磨削用量、磨削液等参数,保证钛合金零件磨削精度要求。     

磨削过程中磨削液的有效利用及其实现技术

在磨削加工过程中,一般都是利用向磨削区供给充分冷却液的方法来抑制零件表面温度升高和解决热损伤。但是由于砂轮的高速旋转,会在砂轮的表面形成一个高压空气边界层,阻止磨削液有效的进入磨削区,使加工条件恶化,磨削区温度升高,影响了工件的表面质量和完整性。通过合理的选择供液压力、流量和供液方式及喷嘴形式来提高进入磨削区有效磨削液的比例,进而更好的发挥磨削液的冷却作用,降低磨削区温度,保证工件表面质量和表面完整性,同时也有利于实现绿色磨削加工。     

叶轮式内喷润滑剂砂轮的流场分析及实验研究

提出了一种叶轮式内喷润滑砂轮结构及其磨削加工的方法。基于FLUENT软件模拟分析了叶轮式内喷润滑砂轮的内腔固体颗粒流场,设计出了叶轮式内喷润滑砂轮,并通过内喷润滑砂轮磨削TC4钛合金实验,分析了内喷润滑砂轮的磨削加工性能。结果表明：叶轮式固体内喷润滑砂轮中的润滑剂在离心力的作用下,通过砂轮外缘微孔直接析出到砂轮表面,能够实现抑制钛合金黏附、降低磨削区温度和摩擦因数的目的。     

陶瓷空心球形复合超硬磨料低温磨削特性实验研究

针对空心球形复合超硬磨料的多微孔结构对磨削温度影响问题,研究了空心球形复合超硬磨料的结构,建立了空心球形磨料砂轮的磨削模型.从理论上分析了多微孔结构对砂轮的切削锋利度和携带冷却液能力的影响机制;运用温度测量系统,进行了陶瓷空心球形复合超硬磨料砂轮在不同磨削切深和不同冷却液供给量条件下的平面磨削温度实验研究,并分析了磨削温度随不同切深和冷却液供给量的变化趋势.研究结果表明,空心球形磨料砂轮的磨削温度明显低于传统超硬磨料砂轮,验证了空心球形磨料砂轮具有较锋利的切削刃和更好的携带冷却液能力,可有效降低磨削温度,是实现低温磨削的一种新途径.     

齿轮磨削中磨削力数学模型的研究

基于锥面砂轮磨齿展成运动的几何模型,计算出砂轮在任意冲程中所磨除金属材料的几何形状尺寸,在平面磨削磨削力计算公式的基础上对该被磨除金属材料沿磨削宽度方向进行积分,得到了齿轮磨削加工过程中磨削力的计算公式,应用该公式进行了仿真计算,得到了两种提高齿轮磨削加工质量的方法。     

磨削加工时磨削液的流体动压效应

根据流体动压润滑理论,分析了平面砂轮磨削液的流体动压效应,并考虑砂轮渗透度的影响,推得了有限宽线接触条件下磨削液三维流动的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程,用数值分析方法,得出了砂轮磨削区内磨削液动压力的分布曲线和液膜举起力。然后进一步分析讨论了砂轮渗透度、砂轮与工件间的相对速度及相对间隙对液膜举起力的影响。数值计算结果与实测数据基本吻合。     

钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹

在分析和研究用树脂结合剂陶瓷结合剂刚玉砂轮以及绿色碳化硅砂轮磨削钛合金时产生磨削烧伤和磨削裂纹的基础上,提出了抑制钛合金磨削烧伤和磨削裂纹的措施。试验研究表明,合理的砂轮磨料和硬度等级、合理的磨削用量、高效磨削液和ＣＢＮ砂轮将有效地避免钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹。     

高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削机理研究

根据正交试验确定了影响高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削表面粗糙度值Rα的最主要因素是进给速度Vfo。在此基础上，进行进给速度巧单因素数控磨削实验，对数控磨削后表面粗糙度值进行了分析。分析结果表明，要用粗金刚石砂轮进行轴向精密加工，采用具有较多的磨粒数且磨粒均匀分布在轴向和周向的砂轮和采用较低的进给速度对精密加工更有利。     

磨削过程模拟及磨削机理研究（上）

在前人磨削理论基础上对砂轮结构做了更接实际的随机性假设,应用计算机数字模拟技术对磨削全过程进行了模拟,获得了磨削过程和磨削表面的许多重要数据和结果,给出了砂轮表层的磨料中中切削的磨粒数目和切屑的长度、厚度和体积。在研究砂轮结构的基础上得出砂轮磨粒分布的随机性是磨削加工能产生表面低粗糙度的重要因素。对砂轮磨料粒度及砂轮修整的定量研究表面,要获得超低粗糙度值磨削表面不仅需要选择较细磨粒,而且需要对砂轮     

可在线更换磨削轮的砂带磨削机床的研制

介绍了应用于机器人磨削加工系统中的可在线更换磨削轮的砂带磨削机床的结构原理。阐述了在线更换磨削轮的砂带磨削机床的磨削方式及其磨削力控制结构原理。     

CBN砂轮超高速磨削条件下加工表面粗糙度的实验研究

在高速超高速磨削工艺实验基础上,分析了砂轮线速度、切削深度、最大未变形切屑厚度等工艺参数对45#钢、40Cr两种材料磨削表面粗糙度的影响,揭示了在高速超高速磨削条件下用CBN砂轮进行磨削时,表面粗糙度值随砂轮线速度的提高而减小,随切削深度及最大未变形切屑厚度增加而加大的变化规律和机理。为特定材料在高速超高速磨削条件下的加工提供了参考依据。     

柱塞斜槽磨削裂纹的成因及对策

通过对开裂柱塞的裂纹形貌、化学成分、硬度和金相的分析,指出了过高的磨削热是产生磨削裂纹的主要原因,而调整磨削参数和合理选择砂轮及冷却液则可以有效地防止。     

曲面磨削工艺的研究

提出了在三轴数控工具磨床上,利用成形砂轮与数控插补相结合,对复杂曲面进行磨削的方案,解决了曲面磨削的难题.具有加工精度高、成本低、效率高等优点.     

锥面砂轮磨齿机磨齿金属磨除率分析

通过对 Y715 0 D锥面砂轮磨齿机磨削过程的分析 ,分析了砂轮与工件的运动 ,进而讨论砂轮在磨削过程中金属磨除率及其变化情况 ,导出瞬时金属磨除率的计算公式。这对于研究磨削力、避免磨削裂纹、磨削烧伤等磨削缺陷是非常有意义的