工程陶瓷高速深切磨削温度的理论分析

阐明工程陶瓷以其高强度、低膨胀率、耐磨损及高化学稳定性等优越的性能被广泛应用于机械、冶金和化工等工程领域中.介绍了磨削热分配比的三种理论模型,推导了均布热源模型和三角形热源模型下磨削区的温度分布.在此基础上,用解析法讨论了砂轮切深、砂轮线速度和工件速度对工程陶瓷氧化锆高速深切磨削区无量纲温度和有量纲温度的影响.磨削工程...     

工程陶瓷高速深磨磨削力模型的研究

为实现工程陶瓷优质高效的磨削加工,对高速深磨磨削机理和工程陶瓷材料损伤机理进行深入系统的研究,建立工程陶瓷高速深磨磨削力的数学模型,并对该模型进行试验验证.结果表明,模型的计算值和试验结果的趋势一致,数值也非常接近.工程陶瓷磨削力模型与磨削试验均表明工程陶瓷的磨削力与材料的去除方式、力学性能及工艺参数有关.在材料发生塑性变形去除的磨削过程中,显微硬度越高材料的磨削力越大;材料脆性断裂去除时,断裂韧度越高、显微硬度越低材料的磨削力越大.砂轮线速度升高、工件进给速度或磨削深度降低,磨削力降低.材料去除方式不同磨削参数对磨削力的影响程度不同,且磨削参数对塑性去除材料的磨削力的影响要大于其对脆性断裂去除材料的磨削力的影响.     

工程陶瓷的磨削机理和磨削模型

结构和功能特性均远优于普通陶瓷的工程陶瓷的出现最早也只是在20世纪初期,其发展和应用不过百年的历史。真正从理论上对工程陶瓷的加工原理和加工模型开展深入研究仅仅是最近二、三十年间由材料学和机加工工艺学领域的学者们共同组     

高速深切磨削陶瓷表面粗糙度的在线监测

讨论了高速深切平面磨削工程陶瓷工件表面粗糙度的在线监测方法.从放在工件夹具上的声发射(AE)传感器测得的磨削加工中的AE信号中,提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削工程陶瓷部分稳定氧化锆的工件表面粗糙度进行了在线连续监测.结果表明,在线监测方法基本可行,经过进一步改进后,可以用于高速深切平面...     

陶瓷高速深磨磨削能的形成和分配机制研究

在磨削试验的基础上,对工程陶瓷氧化锆和氧化铝高速深磨磨削能的形成和分配机制进行了深入地研究。介绍了比磨削能的变化情况,针对工程陶瓷在高速深磨时磨除率与比磨削能的不同表现,详细分析了各磨削参数对比磨削能等的影响规律,探讨了工程陶瓷材料在高速深磨时的磨削机制。     

高速深切磨削陶瓷工件表面粗糙度的在线监测

直接从放在工件夹具上的声发射（AE）传感器测得的磨削加工中的AE信号中,提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削工程陶瓷氧化铝的工件表面粗糙度进行了在线连续监测。结果表明,该新方法不仅简易直接,而且切实可行,通过进一步改进,可以用于高速深切磨削加工工程陶瓷工件表面粗糙度的在线监测。     

工程陶瓷磨削力研究综述

阐述了工程陶瓷的性能、种类及其应用,介绍了工程陶瓷常用的加工方法即用金刚石砂轮磨削工程陶瓷.磨削力是磨削加工的主要因素,在介绍了工程陶瓷磨削机制基础上,对磨削力研究现状进行了总结,最后对磨削力的研究进行展望.     

工程陶瓷高效精密磨削加工技术的研究进展

工程陶瓷具有许多优异的性能,已广泛用于各工业行业中。介绍了现阶段实现工程陶瓷高效精密磨削加工的方法,诸如高速深磨、激光预热辅助磨削、ELID镜面磨削、超声振动辅助磨削、预应力磨削以及复合工艺磨削等。从磨削效率、加工质量、成本、局限性等方面比较了这几种加工方法的优缺点。对工程陶瓷高效精密磨削加工技术的研究进行了展望。     

高速高效磨削加工及其关键技术

介绍了超高速磨削、高效深磨、缓进给磨削和砂带磨削等各种高效磨削,比较了各种磨削工艺的效率及应用参数范围.分析了高速高效磨削的关键技术,阐述了实现高速高效磨削的主要途径.     

工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真

运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究。基于磨削温度的实验和传热学理论,得出了工程陶瓷工件的磨削热分配比;得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布。分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响。表明随着砂轮线速度增加,磨削温度场温度梯度增大;随着磨削深度增大,不同材料的磨削温度梯度变化不同。磨削温度梯度与磨削热裂纹的产生有一定的对应关系．     

高速电主轴用陶瓷轴承套圈内表面磨削试验研究

采用金刚石砂轮对热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷轴承套圈进行精密磨削试验,通过磨削表面粗糙度和扫描电子显微镜(SEM)照片,分析不同磨削参数对工件磨削表面质量的影响,获得陶瓷轴承套圈内表面精密磨削加工的最佳工艺参数.试验还进行了磨削过程中磨削力的测试和比磨削能的计算,分析了陶瓷材料的去除机理.     

工程陶瓷材料磨削加工技术研究

工程陶瓷材料具有优良的物理、化学、力学性能,在许多领域得到广泛的应用。磨削加工是工程陶瓷材料去除加工的基本途径。本文概述了工程陶瓷材料磨削加工机理、加工方式、表面损伤(表面裂纹、残余应力)及测试,提出了其高效高精密加工的研究方向。     

高速深磨磨削表面烧伤的实验研究

高速深磨磨削表面烧伤研究是高速深磨的非常重要的内容。文章通过测量40Cr钢高速深磨磨削试件表面烧伤层的深度,观察磨削表面质量,分析了高速深磨各种工艺参数对磨削烧伤层厚度的影响规律,研究了避免磨削烧伤和磨削裂纹的高速深磨磨削参数优化准则。     

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。     

纳米硬质合金高速深磨工艺试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮对不同晶粒度硬质合金进行了高速深磨试验,对比分析了砂轮速度、磨削深度以及工作台速度对磨削力、表面粗糙度及磨削表面形貌的影响,分析了纳米硬质合金材料高速深磨去除机理。试验结果表明:随着砂轮速度增加,工作台速度降低和磨削深度减小,将导致最大未变形磨屑厚度减小,单位面积磨削力减小,比磨削能增加,表面塑性去除比例增加。随着晶粒度的减少,磨削力和比磨削能降低,表面粗糙度值减少,纳米硬质合金更易表现为脆性断裂方式去除。对纳米硬质合金采用高速深磨工艺技术可以提高加工效率,同时可以保证较好的表面质量。     

High efficiency deep grinding with very high removal rates

High efficiency deep grinding (HEDG) achieves very high removal rates with moderate temperature rise. It is shown that key factors are high wheel speeds, large depths of cut and moderately high work speeds. High removal rates in HEDG are associated with very efficient grinding and very low specific energy compared to conventional grinding. Although HEDG-enabled machine tools are available, the wider adoption of HEDG requires confidence that high workpiece surface integrity is achievable and sustainable. HEDG is an aggressive machining process that requires a suitable machine tool and workpiece configuration. System requirements include a high-powered spindle drive motor also capable of high spindle speeds, a stiff machine structure, wear-resistant grinding wheels and high-capacity pressurized lubricant supply. This paper presents advances in the development of HEDG. Results of HEDG obtained using a newly designed and unique machine tool are presented to illustrate achievable removal rates. Specific grinding energies are shown together with grinding temperatures measured directly in the contact arc. An enhanced single-pole thermocouple technique is used to measure the actual contact temperatures in deep cutting for validation of predictions. New findings illustrate the performance of high-speed conventional wheels in HEDG compared with the performance of CBN wheels obtained from actual industrial tests.     

运用LS-DYNA的轴向缓进给磨削工程陶瓷的有限元仿真

介绍了轴向缓进给磨削加工原理,建立了单颗金刚石磨粒磨削工程陶瓷的仿真模型,并就磨削力在X、Y、Z向上的分力对仿真结果的影响进行分析。最后通过对不同磨削条件下的单颗金刚石磨粒的磨削过程进行仿真,研究了砂轮转速、砂轮轴向进给速度、工件转速,以及磨粒锥角对磨削力的影响。