氧化铝陶瓷缓进给磨削机理的研究

本文通过扫描电子显微镜对氧化铝陶瓷缓进给磨削后的表面进行详尽的观察，对氧化铝陶瓷的磨削机理进行研究。研究表明对氧化铝陶瓷进行缓进给磨削时，主要以脆性崩碎方式去除材料，并伴随着一定量的塑性流动，给出了氧化铝陶瓷在缓进给磨削方式下无裂纹磨削方法。同时研究了磨削参数对表面粗糙度的影响，实践证明工程陶瓷材料以缓进给方式磨削和特定的磨粒粒度下表面粗糙度Ra值是稳定的。     

磨削陶瓷涂层活塞环的凹型面金刚石砂轮修整

沙漠车用发动机采用陶瓷涂层活塞环，以提高在高温和高密度尘砂恶劣工作条件下的耐磨性。图1所示的陶瓷徐层活塞环具有中凸的工作型面，如沿用普通磷铸铁活塞环的加工方法，使用修成凹型面的氧化铝砂轮作成形磨削，由于氧化铝砂轮磨削陶瓷表面损耗很大，砂轮凹面形状保持性很差，磨一个陶瓷环需要对砂轮进行多次修整，且磨削表面易产生挤压作用下的龟裂和剥落，效率和质量都不理想。磨削陶瓷涂层活塞环应采用金刚石砂轮，并将金刚石砂轮修整成相应的凹面形状则成为一个关键问题。本文提出一种新的修整金刚石砂轮形成凹型面的方法，开发了相…     

工程陶瓷镜面磨削新方法及其机理的研究

基于各种磨削参数对氧化铝砂轮磨削氪化硅工程陶瓷材料表面粗糙度影响的试验研究．提出了氧化铝砂轮加工工程陶瓷时的作用过程可分为氧化铝砂粒与工件表面的凸峰碰撞破碎去除，碰撞与摩擦共同作用及摩擦抛光三个阶段，并建立了各阶段的去除模型。而后通过对不同磨削参数的工件加工表面进行微观观察，证明了上述加工机理的存在，并能获得良好的表面质量，达到了镜面加工要求，实现了在普通磨床上对陶瓮材料的高质量加工。     

HIPSN轴承套圈内表面磨削力的测试与分析

采用树脂结合剂金刚石砂轮对热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷轴承套圈的内表面磨削,通过磨削力的测定以及磨削力比和比磨削能的计算,分析陶瓷材料的去除机理.该试验中陶瓷材料的去除机理以脆性去除为主并伴随有塑性去除;减小径向进给速度、提高工件转速可以增加切向磨削力,增加塑性去除,改善磨削表面质量.     

金刚石砂轮磨削工程陶瓷的试验研究

本文对金刚石砂轮磨削Si_3N_4陶瓷和Al_2O_3陶瓷材料时磨削力特征、磨削表面形貌以及磨削比进行了试验研究。分析了磨削用量、陶瓷材料性能以及金刚石磨料品级、磨料粒度和砂轮结合剂对砂轮磨削陶瓷时的磨削力、磨削表面粗糙度和磨削比的影响。     

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.     

用电镀金刚石砂轮磨削工程陶瓷

近年来,随着工程陶瓷材料的生产及应用的发展,迫切要求开发与其相适应的加工方法。我们在探讨工程陶瓷磨削机理的基础上,对电镀金刚石砂轮在工程陶瓷切入成型磨削中的应用开展了一些研究。 电镀金刚石砂轮具有高强度的金属基体,电镀结合剂对金刚石磨粒的把持力强,基体成型精度高,制造简单,成本较低,表面磨粒密度高,磨削锋利,一般不需要修理。因此,是工程陶瓷高效率切入成型磨削的理想工具。我们在进行常压烧结氧化铝陶瓷工件的高精度成型加工中,采用了我所研制的电镀金刚石砂轮效果很好,现介绍如下。 1.电镀金刚石砂轮切人磨削内孔 树脂结合…     

结合在线电解修锐高效磨削陶瓷密封件研究

本文通过设计制作金属结合剂金刚石磨具，结合电解修锐技术对Al2O3陶瓷密封进行了研磨式磨削实验在实验过程中通过检测磨具表面的磨粒出露高度及陶瓷材料的去除量，评价该磨削工艺在陶瓷材料密封件加工中的应用效果。结果表明，电解修锐可有效地修锐金属结合剂金刚石磨具，在加工过程中使磨具保持良好的切削能力，因此材料去除量较大，加大工时短，陶瓷密封件的加工成本得到控制。     

Si3N4陶瓷材料的磨削试验研究

通过用树脂结合剂金刚石砂轮对Si3N4陶瓷进行磨削试验，从磨削过程中的磨削力、磨削比能、磨削温度及磨削表面的微观形貌变化等方面，综合探讨Si3N4材料的磨削加工机理。研究结果表明：Si3N4在磨削加工中在磨粒切深较大时主要以脆性断裂方式去除，其磨削温度与材料去除机理有着密切联系。     

用表面活化技术提高金刚石与镀层的结合性能

分别用活化处理和未活化处理的金刚石磨粒制备了电镀金刚石工具,通过扫描电子显微镜观察金刚石与镀层的结合状况。对氧化铝陶瓷材料进行钻削加工,对比电镀金刚石钻头在耐用度期间的陶瓷材料去除体积。结果表明,经活化处理的金刚石表面沉积分散的钯质点,工具电镀过程中,在金刚石与镀层间的结合面上形成分散的连接点。应用表面活化技术制作电镀金刚石工具,可使金刚石与镀层形成牢固连接,改善镀层与金刚石的结合性能,其氧化铝陶瓷材料去除体积是未经活化处理金刚石电镀钻头的1.5倍,明显提高了电镀金刚石工具的磨削性能和使用寿命。     

氮化硅陶瓷镶块低粗糙度磨削的研究

提出氧化铝砂轮磨削陶瓷表面的加工过程是砂轮磨粒与工件表面凸峰的碰撞－碰撞与摩擦共同作用－摩擦抛光。对砂轮速度，工件转速、砂轮横向进给量、光磨次数，陶瓷材料硬度以及切削液等因素对表明粗糙度的影响进行了分析，表明氧化铝砂轮通过挤压和磨削抛光作用使陶瓷工件表面的粗糙度得到显著改善，实现了在普通磨床上对陶瓷材料的高质量加工。     

微晶玻璃超精密磨削的表面/亚表面损伤及其材料去除机理研究

针对微晶玻璃超精密磨削加工不可避免的表面/亚表面损伤问题,通过微晶玻璃磨削试验研究500#、1 500#、2 000#和5 000#金刚石砂轮磨削微晶玻璃的表面形貌、表面/亚表面损伤特征及其材料去除机理,揭示微晶玻璃脆性域磨削和塑性域磨削的表面/亚表面损伤特征,提出依次采用500#金刚石砂轮粗磨和5 000#金刚石砂轮精磨的微晶玻璃高效低损伤磨削工艺。结果表明,500#和1 500#金刚石砂轮磨削表面的材料去除方式为脆性断裂去除,2 000#金刚石砂轮磨削表面的材料去除方式同时包括脆性断裂去除和塑性流动去除,5 000#金刚石砂轮磨削表面的材料去除方式为塑性流动去除;脆性域磨削微晶玻璃的表面损伤形式为凹坑、微裂纹、深划痕,亚表面损伤形式为微裂纹;塑性域磨削微晶玻璃的表面损伤形式为微磨痕,亚表面损伤形式为靠近磨削表面的材料的塑性流动。     

用于磨削6H-SiC晶片的陶瓷结合剂金刚石砂轮制备及磨削试验研究

使用自制的陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削6H-SiC晶片,研究了6H-SiC晶片材料去除方式和砂轮的磨损机理。研究结果表明：6H-SiC晶片材料去除方式主要是脆性断裂,磨削后晶片的表面粗糙度为Ra0.108μm,且砂轮部分气孔被磨屑填充,金刚石磨粒有轻微的破碎与磨损现象。     

电火花机械复合磨削反应烧结SiC陶瓷的表面特征

研究了基于电火花机械复合磨削技术加工的反应烧结碳化硅(RB-SiC)陶瓷的表面特征。用电火花机械复合磨削(EDDG)、电火花磨削(EDG)以及普通磨削(CG)三种方法加工RB-SiC陶瓷,并采用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对加工后的SiC陶瓷的表面粗糙度、表面形貌及微观裂纹进行测量和对比试验,获得了RB-SiC陶瓷的EDDG加工特性。实验显示:EDDG加工的RB-SiC陶瓷的表面粗糙度优于EDG加工的表面粗糙度,为0.214 9μm,但比CG加工的表面粗糙度0.195 6μm略差。对加工后的SiC陶瓷表面形貌观察显示,传统磨削加工后的表面存在明显划痕,EDG加工表面主要由放电凹坑组成,而EDDG加工表面同时存在放电凹坑和磨削划痕;另外,传统磨削表面也存在磨削裂纹和晶界裂纹,但EDG加工后的表面只存在热裂纹,而EDDG加工后的表面存在磨削裂纹和热裂纹,不过热裂纹可以用金刚石磨粒磨削去除。对比实验显示RB-SiC陶瓷的EDDG加工与EDG和CG加工获得了不同的表面特征。     

Si_3N_4陶瓷材料的磨削试验研究

通过用树脂结合剂金刚石砂轮对Si3 N4陶瓷进行磨削试验 ,从磨削过程中的磨削力、磨削比能、磨削温度及磨削表面的微观形貌变化等方面 ,综合探讨Si3 N4材料的磨削加工机理。研究结果表明 :Si3 N4在磨削加工中在磨粒切深较大时主要以脆性断裂方式去除 ,其磨削温度与材料去除机理有着密切联系。     

单颗磨粒超声辅助磨削SiC陶瓷材料去除机理

为研究不同磨削速度下超声振动作用对SiC陶瓷磨削过程中材料去除机理的影响,采用钎焊单颗金刚石磨粒工具,基于连续变磨削深度试验方法,在SiC陶瓷抛光表面开展了超声辅助磨削与普通磨削对比试验。结果表明,随着单颗磨粒磨削深度的逐渐增大,SiC陶瓷超声辅助磨削与普通磨削时的材料去除机理均经历了“塑性去除→脆-塑转变→大尺寸脆性断裂”的变化;在磨削速度为1 m/s时,相比于普通磨削,单颗磨粒超声辅助磨削可显著增大SiC陶瓷的脆-塑转变临界切厚及相应的磨削划痕横截面积,并减小切向磨削力与磨削比能;而随着磨削速度的增大,超声辅助磨削与普通磨削在单颗磨粒磨削划痕尺寸、磨削力之间的差异逐渐减弱。     

钎焊金刚石砂轮高速磨削氧化铝的磨削比能研究

采用自制的钎焊金刚石砂轮对氧化铝陶瓷进行高速磨削试验研究,重点探讨不同磨削参数对磨削比能的影响。结果表明:磨削比能随砂轮线速度的增大而增大,而随磨削深度、工件速度和材料去除率的增大而减小;磨削比能与单颗磨粒最大切削厚度有直接的关系;在磨削过程中,大部分磨削能量消耗于金刚石磨粒对陶瓷工件的滑擦与塑性耕犁。     

磨削力对HIPSN陶瓷磨削亚表面裂纹的影响

采用金刚石砂轮是磨削热等静压氮化硅(HIPSN)陶瓷最常用的加工方法,但是被磨零件亚表面常常伴随裂纹、崩碎等加工损伤,因此研究裂纹扩展一直是工程陶瓷的热点问题。对磨削加工后的HIPSN陶瓷亚表面裂纹进行探究,分析其在磨削加工过程中产生裂纹的原因以及去除机理,研究结果表明在磨削过程中对裂纹进行适当的控制,可以提高陶瓷零件的可靠性。设置单因素实验,对不同磨削参数下HIPSN陶瓷的磨削力进行测量,通过扫描电镜(SEM)对亚表面裂纹和表面形貌进行观察,分析磨削力对亚表面裂纹的影响。实验结果表明:磨削力随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度和磨削深度的增大而增大;当磨削力变大时,陶瓷亚表面裂纹扩展程度增加,表面形貌变差。在粗磨加工HIPSN陶瓷时,可以通过减小工件进给速度和磨削深度,提高砂轮线速度的方法来降低裂纹的扩展程度,能够有效降低后续工艺的加工时间和难度,提高表面质量。     

碳化硅陶瓷高效端面磨削试验研究

碳化硅陶瓷材料多采用小磨削深度的传统磨削方法,磨削效率较低。采用金刚石砂轮对碳化硅陶瓷材料进行了端面磨削试验研究,选用低进给速度和大磨削深度,探究了不同磨削参数对磨削力和磨削表面粗糙度的影响规律,分析了磨削表面的损伤形式,进一步验证了碳化硅陶瓷磨削加工材料去除机理。试验结果表明,端面磨削方法可以进行大切深的磨削加工,砂轮预紧力对磨削力和磨削面粗糙度有一定的影响作用。     

超硬磨料砂轮的激光修锐技术研究

激光修整超硬磨料砂轮的原理,利用Ｎｄ：ＹＡＧ固体脉冲激光器进行激光修锐青铜结合剂和树脂结合剂硬磨料砂轮的试验,用扫描电镜观察了激光修锐前后砂轮表面的微观表貌,对激光作用下砂轮表面不同结合剂材料的去除机理进行了分析,通过磨削陶瓷试验,研究激光修锐的金刚石砂轮的磨削性能,并与普通砂轮磨削肖修锐的金刚石砂轮进行对比。结果表明,采用试验所确定的激光参数可选择性地去除砂轮表面的结合剂材料,而不损伤超硬磨粒,