ELID磨削工艺参数优化对光学玻璃表面质量影响的试验研究

在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效地实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工.本文针对光学玻璃的特性,将ELID磨削方法应用于光学玻璃的精密加工,通过实验研究了ELID磨削中工艺参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的工艺参数.     

氧化铝陶瓷ELID高效磨削技术的研究

陶瓷材料具有优异的机械性能，其应用越来越广泛。然而由于陶瓷的高硬度及其易碎性使其难于加工。在线电解修整磨削技术已经被应用于硬脆材料的超精密加工，由于可以实现砂轮的在线修整，尤其被广泛应用于细粒度砂轮的磨削中。本文在平面磨床上应用铸铁结合剂金刚石砂轮与ELID磨削技术进行高效磨削研究。实验结果表明，在同样的磨削条件下，采用ELID磨削时的磨削力约为使用树脂结合剂砂轮磨削力的2／5～3／5。实验结果说明采用ELID磨削技术加工效率可以得到极大提高。而且，在线电解修整作用可以保持砂轮的锋锐性，有利于保持硬脆材料高效磨削的连续性。     

GCr15钢的ELID磨削性能实验研究

为了探讨GCr15钢的ELID（Electrolytic In-process Dressing）磨削性能，在基于大量实验的基础上，对GCr15钢采用ELID磨削时磨削力的变化规律进行了详细分析，并将磨削力、磨削表面粗糙度与普通磨削进行了比较。结果表明，采用铸铁结合剂CBN砂轮进行ELID磨削时磨削力几乎不随时间的变化而变化，而采用白刚玉砂轮进行磨削时的磨削力随时间的变化不断增大，在线电解修整使CBN砂轮在磨削过程中始终保持良好的磨削性能，有利于节省砂轮修整时间，提高加工效率。在ELID磨削中，采用微细砂轮进行磨削可以获得很低的表面粗糙度，实现对GCr15钢的超精密镜面磨削。     

YG8材料ELID磨削过程中法向磨削力的研究

在线电解修整(Electrolytic In-Process Dressing,ELID)磨削方法由于其高效的镜面磨削效率而被广泛应用于硬、脆性材料的镜面磨削加工。在精密平面磨床上加装喷嘴电解ELID磨削系统,进行了硬质合金材料YG8的ELID磨削试验研究。实验分析了磨削力与输出电压、脉冲频率、脉冲电流占空比、砂轮转速、工作台进给速度及磨削深度等ELID磨削工艺参数变化的影响关系。同时,在相同的磨削参数下,对ELID磨削和普通磨削条件下的磨削力进行对比分析。试验结果表明:ELID磨削能明显降低磨削力,与普通磨削相比较,能更好地实现YG8的超精密磨削加工。     

ELID磨削试验电解参数对光学玻璃表面质量的影响研究

随着国防尖端技术的迅速发展,许多具有独特性能的新材料得到了日益广泛的应用,如光学玻璃、硬质合金.但采用传统磨削工艺加工这些材料很难得到良好的表面质量.在线电解砂轮修整(ELID)磨削技术是一项新的、高效的磨削方法,它有效实现了许多难加工材料的超精密加工和高效加工.针对光学玻璃的特性,将ELID磨削方法应用于光学玻璃的精密加工,通过试验研究ELID磨削中电解参数对加工表面的影响规律,找到了在一定条件下优化的电解参数.试验结果表明,在ELID中,工艺参数对磨削质量及磨削效率有着显著影响,优化工艺参数对ELID镜面磨削有着重要的意义.     

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。     

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.     

石榴石铁氧体的ELID高效磨削

铁氧体、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料已经在许多领域获得了广泛的应用。因此有必要研究这类材料的高效磨削方法。本文在平面磨床上采用铸铁结合剂金刚石砂轮在线电解修整方法（ELID）进行了高效磨削实验。分别采用铸铁结合剂金刚石砂轮ELID磨削技术与树脂结合剂金刚石砂轮对石榴石铁氧体工件进行了加工。实验结果表明在同样的磨削条件下，采用ELID磨削技术时的磨削力约为使用树脂结合剂砂轮磨削力的2/5-3/5。实验结果说明采用ELID磨削技术可以提高加工效率，同时保证加工后的表面质量。     

石榴石铁氧体的ELID高效磨肖

铁氧体、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料已经在许多领域获得了广泛的应用.因此有必要研究这类材料的高效磨削方法.本文在平面磨床上采用铸铁结合剂金刚石砂轮在线电解修整方法(ELID)进行了高效磨削实验.分别采用铸铁结合剂金刚石砂轮ELID磨削技术与树脂结合剂金刚石砂轮对石榴石铁氧体工件进行了加工.实验结果表明在同样的磨削条件下,采用ELID磨削技术时的磨削力约为使用树脂结合剂砂轮磨削力的2/5～3/5.实验结果说明采用ELID磨削技术可以提高加工效率,同时保证加工后的表面质量.     

硬质合金刀具材料的超精度磨削试验研究

本文引入了一种新超精密镜面磨削方法－在线电解连续修整磨削，介绍了该方法的实现条件，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。     

氧化铝增韧陶瓷的高效ELID精密磨削实验研究

氧化物增韧陶瓷是一种高技术陶瓷材料,具有高强度、高韧性以及良好的耐磨、耐腐蚀性能。在一般的加工过程中,采用普通树脂砂轮对硬度较高的氧化铝增韧陶瓷材料进行磨削时,磨料的消耗比较快,磨削比较低,仅为8,10左右。通过ELID磨削对氧化铝陶瓷进行高效磨削实验,从砂轮速度、进给速度、砂轮粒度和砂轮电解活化钝化趋势等因素中,找到合适的加工工艺参数,使效率和精度达到最优。实验表明,砂轮速度和进给速度对磨削比影响较大;砂轮粒度和砂轮电解活化钝化趋势对表面质量影响较多。使用优化后的ELID磨削工艺使氧化铝陶瓷材料的加工效率提高了50％。磨削比增大到60～100。     

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.     

ELID grinding of silicon wafers: A literature review

Silicon wafers are the most widely used substrates for fabricating integrated circuits. There have been continuous demands for higher quality silicon wafers with lower prices, and it becomes more and more difficult to meet these demands using current manufacturing processes. In recent years, research has been done on electrolytic in-process dressing (ELID) grinding of silicon wafers to explore its potential to become a viable manufacturing process. This paper reviews the literature on ELID grinding, covering its set-ups, wheel dressing mechanism, and experimental results. It also discusses the technical barriers that have to be overcome before ELID grinding can be used in manufacturing.     

冷轧钢渗碳处理后的ELID磨削效果及加工表面硬度实验研究

本文采用在线电解修整磨削技术,对经渗碳处理后的冷轧钢进行超精密镜面磨削试验,获得表面粗糙度达Ra6～8 nm的加工表面.实验结果表明:采用微细粒度、高硬度铸铁基金刚石砂轮、提高砂轮线速度和减小磨削深度可有效地提高表面质量,降低表面粗糙度;磨削过程中,砂轮线速度、磨削深度、磨削液是影响加工表面质量的主要因素.     

氮化硅陶瓷ELID磨削预修锐与氧化膜成膜的影响因素

针对氮化硅陶瓷回转曲面零件高效低损伤的加工要求,设计适用于回转面加工的在线电解修整（ELID）磨削实验装置,在数控坐标磨床上进行预修锐实验。基于平行电极电解池模型,建立预修锐时间与氧化膜成膜厚度的关系模型,分析占空比和极间间隙对成膜效果的影响规律。结果表明:工艺参数对预修锐时间的影响程度依次为占空比>电解液流量>砂轮转速>脉冲频率。采用田口方法获得最优工艺参数组合为占空比0.75,脉冲频率50kHz,砂轮转速9 000r/min,电解液流量1.0 L/min。      

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.