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。     

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。     

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.     

陶瓷喷涂层精密镜面磨削技术的实验研究

在工件表面用喷涂方法形成陶瓷涂层,可以显著改善其性能。但是由于陶瓷喷涂层的硬脆特性,难以进行精密加工。本文引入金属基超硬磨料砂轮在线电解修整（ＥＬＩＤ）技术,对陶瓷喷涂层进行精密镜面磨削的实验研究。结果表明,该技术加工精度高、表面质量好,极具应用前景。     

二维超声ELID复合平面磨削系统磨削力研究

对硬脆材料在二维超声电解在线砂轮修整技术（electrolytic in-process dressing,ELID）复合平面磨削条件下的磨削力进行理论研究,建立超声ELID复合磨削力模型。由磨削力公式可知:磨削力除了与超声波的振幅、角频率有关外,同时还受到电流的影响,且随电流的减小,磨削力逐渐增大。在不同磨削深度与砂轮转速条件下采集磨削力,并与理论值进行对比。结果显示:理论值与实测值趋于一致;法向磨削力与切向磨削力均随着磨削深度的增大而增大,随着砂轮转速的增大而减小。      

应用ELID技术进行微晶玻璃超精密磨削

由于微晶玻璃具有优良的物理、机械性能，在光学等领域得到了越来越多的应用。ELID磨削利用在线．电解的方法修整超细粒度的金刚石砂轮，可以有效地实现硬脆材料的超精密加工。本文将ELID磨削技术应用于微晶玻璃的超精密加工，通过改进ELID磨削的关键技术，包括砂轮电火花整形、电解修整电源和ELID磨削液的改进，实现了微晶玻璃的超精密磨削加工，同时通过采用原子力显微镜对不同磨削参数下的工件表面进行分析，以保证在塑性状态下对微晶玻璃进行磨削。因此提高了ELID磨削的质量。获得了Ra2．308nm的较好表面质量。     

用铸铁粘结金刚石砂轮磨削加工陶瓷涂层的对比性研究：ELID方法和旋转磨削方法

陶瓷涂层包括化学气相沉积碳化硅(CVD-SiC)，等离子喷涂沉积氧化铝(PSD-Al203)，等离子喷射沉积氧化铬(PSD-Cr203)等，这些陶瓷涂层具有特殊的结构、物理和力学性能。目前还没能很好地建立起将这些陶瓷涂层精确有效地加工到所需要的质量要求的加工方法。在本文中，为了研究用ELID方法和旋转磨削方法在加工这些陶瓷时的特殊方面，进行了对比试验。对两种方法所产生的表面粗糙度的稳定性，材料性能对磨削结果的影响，磨削后陶瓷涂层的显微结构等都进行了详细分析。     

基于ELID磨削WC-Co硬质合金表面机械研抛研究

本文采用ELID磨削和机械研磨抛光复合技术,对WC-Co硬质合金表面进行了超精密加工实验研究。首先采用ELID磨削对WC-Co硬质合金表面进行预加工,获得表面粗糙度Ra18 nm的精密加工表面。在此基础上对其进行机械研磨抛光加工,研抛盘转速设定为150～200 r/min,研抛压力控制在0.2～0.5 N/cm2范围;机械研抛时,首先采用含W1金刚石磨粒的研抛液,对ELID磨削后的表面进行加工100min左右,以达到快速去除的目的。再用含W0.5金刚石磨粒的研抛液,进行机械研抛约100 min,最后获得Ra4 nm的超精密表面。同时,针对机械研磨抛光过程,本文深入研究了磨料种类、粒度、抛光液溶剂、研抛压力、研抛加工时间等因素对加工表面粗糙度的影响。     

电镀金刚石砂轮面磨削氧化铝陶瓷的机理研究

本文利用电子扫描电镜、观察了金刚石磨粒的微切削刃以及氧化铝陶瓷试件的磨削时的表面,已磨削表面,对电镀金刚石砂轮磨氧化铝陶瓷的机理进行了研究,指出了氧化铝陶瓷已磨削表面的缺陷以及脆性袭纹为主,磨削温度对材料去除过程影响很大,有可能存在非裂纹扩展的陶瓷材料去除方式。     

工程陶瓷超精密磨削表面质量的研究

本文从几何和物理特性两方面研究了ZrO2和Sialon陶瓷超精磨制削的表面质量。实验结果表明：金刚石砂轮磨粒尺寸和磨削深度对磨削表面的微观形貌如几何形态和表面纹理具有重要影响。超精密磨削的表面存在着残余应力，但其数值较小，残余应力从表面向材料内部迅速减小，砂轮磨粒尺寸和磨削深度是残余应力的主要影响因素。在ZrO2和Sialon陶瓷超精密加工的表面上亦存在着相变，ZrO2陶瓷的相变将引起表面残余压应力的增加，Sialon陶瓷的相变对表面残余应力的影响很小，采用TEM和XRD对超精密磨削表层结构的研究表明，在加工表层存在着很深的变质层，它由表面的非晶层和相邻的塑性变形层组成，然后逐步过渡到基体组织。     

金刚石砂轮双端面磨削氧化铝陶瓷

本研究涉及双端面磨削技术应用于用两片陶瓷结合剂金刚石砂轮同时磨削圆柱形氧化铝陶瓷工件两个端面的技术评价。精细陶瓷(advanced ceramics),例如氧化铝(Al2O3),由于具有高的硬度、抗压强度、耐腐蚀性、导电性、磁导率和脆性而应用广泛。本试验为四因子试验,评价被磨工件的表面粗糙度Ra,采用重量法测定材料去除率,采用激光折射技术测定的平均比例系数来评价被磨工件平面度。本文的研究结果表明,双端面磨削可以在很短的加工时间内获得极高的表面光洁度、高的精度和高的磨除率。     

砂带磨削硬脆材料实验研究

砂带磨削在硬脆材料加工中具有优良的性能。本文比较了砂带磨削常用的两种方式，并研究了恒压力压磨板砂带磨削中各影响因素，如法向压力、磨料种类及粒度等对花岗岩、辉绿岩、大理岩和瓷质砖这四种常用硬脆材料磨削效果的影响。试验结果表明：采用恒压力磨削方式、较大法向压力或速度、选择较粗粒度砂带可明显提高材料切除率；对于硬度较低的大理岩，采用砂带磨削可获得高切除率。     

超硬磨料砂轮修整与ELID修磨技术

超硬磨料砂轮由于其优良的磨削性能，广泛应用于航空、汽车、医学、电子、建材等领域，并成为精密和超精密磨削、高速高效磨削、难加工材料磨削、成形磨削、磨削自动化等技术的基础。本文简要概述了近年来超硬磨料砂轮修整的一些新方法与ELID修磨技术。     

硬脆材料专用ELID磨削液的研制

本文在已有新型通用ELID磨削液(HDMY-20型)的基础上，根据硬脆材料的磨削特点和ELID磨削过程中磨削液的电解修锐生膜缓蚀作用、结合通用ELID磨削液的研制经验．通过增添表面活性剂、稳定剂、防锈剂、油性极压剂和调整无机盐等成分的比例关系．优化出适合硬脆材料ELID磨削最佳状态的专用ELID磨削液。应用此磨削液磨削硬质合金表面粗糙度可达Ra0．007μm比通用型磨削液磨削的硬质合金Ra值降低了0．005μm。     

工程陶瓷缓进给磨削磨削力的实验研究

本文基于试验和理论分析，深入研究了氧化铝陶瓷缓进给磨削过程，测量了磨削力、磨削能、磨头功率；利用回归分析方法获得了磨削力和磨削能的经验公式；分析了磨削参数对磨削力、磨削能、磨头功率的影响规律；在上述分析的基础上，探讨了工程陶瓷在缓进给磨削方式下的高效磨削方法。     

超声振动辅助ELID复合内圆磨削系统中大负载变幅器的设计及应用

为解决超声振动辅助ELID复合内圆(UAEI)磨削陶瓷等硬脆材料的声学系统设计难题,对驱动几何尺寸大、质量重的金属结合剂金刚石砂轮用的小端较长的变幅器进行理论设计及优化。基于弹性波在介质中的传播规律,利用MATLAB确定变幅器取值方案,再根据加工要求并结合ANSYS模态分析筛选出符合要求的方案,然后采用零阶算法进一步优化处理,得到满足几何尺寸、应力及振动频率要求的变幅器尺寸。对设计出的变幅器进行振动特性测试,其谐振频率理论误差为0.192%～1.824%,符合预期设计要求。采用研制出的UAEI磨削系统进行加工特性测试,与在线电解修整砂轮(ELID)内圆磨削比较,其工件的表面粗糙度降低了44.2%,且工件三维形貌更加平整,砂轮表面状况获得改善。      

纳米结构陶瓷涂层精密磨削的材料去除机理及磨削加工技术

随着纳米结构陶瓷涂层的开发和应用，其后续精密加工技术已受到人们的关注。纳米结构陶瓷涂层的高硬度和高耐磨性使其成为难加工材料，采用金刚石磨料磨削加工有可能成为其最主要的加工方法。本文首先讨论了纳米结构陶瓷涂层精密磨削的非弹性变形和脆性去除的材料去除机理，然后对可用来加工纳米结构陶瓷涂层的超精密金刚石砂轮磨削、ELID磨削、延性域磨削、超高速磨削、精细磨削等磨削加工技术进行了分析，分析了它们的材料去除机理和技术特点。在此基础上，本文指出了相关的有待进一步研究的课题。     

纳米结构金属陶瓷(n-WC/Co)涂层材料精密磨削的试验研究

本文对纳米结构金属陶瓷（n-WC/Co）涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力进行了较详细的试验研究。对常规结构金属陶瓷(n-WC/Co）和n-WC/Co涂层材料的磨削力作了对比磨削试验,分析了磨削工艺参数如砂轮磨削深度,工件进给速度,金刚石砂轮结合剂类型和磨粒尺寸以及被磨试件材料特性等对磨削力的影响,结合被磨试件表面的扫描电镜（SEM）的观察,分析了n-WC/Co涂层材料磨削的材料去除机理,研究结果表明：在相同磨削条件下,纳米结构陶瓷涂层的磨削力始终高于常规结构陶瓷涂层的磨削力;在其它磨削条件相同的情况下,用金属结合剂砂轮磨削工件所需的磨削力要比树脂结合剂砂轮,陶瓷结合剂砂轮所需的磨削力大些,磨粒尺寸小的砂轮磨削工件所需的总磨削力要比磨粒尺寸在的砂轮所需的磨削力大些,磨削力随砂轮磨削深度,工件进给速度的增加而增大;一般情况下,n-WC/Co涂层材料精密磨削过程的材料去除机理中,占主导方式的是塑性成形的材料去除方式。     

二维超声磨削纳米复相陶瓷的磨削特性研究(1)

本文通过对二维超声磨削纳米复相陶瓷的磨削特性进行理论分析及试验研究，尤其是磨削力的特性及其影响因素，从而探索磨削加工表面质量的影响因素并提出改善磨削效果的措施。研究结果表明，磨削力随着切深的增大而增大，随着磨削深度的进一步增加，超声振动在磨削加工中所起的作用减弱；二维超声振动磨削大大扩大了复相陶瓷磨削的塑性加工区域，二维超声振动磨削过程的塑性域是磨削深度小于5μm，而普通磨削塑性域是在磨削深度小于2μm；适当增大磨削速度，既可以增强磨削砂轮的自锐能力，获得较高的去除率，又可以增加塑性变形，改善工件的表面质量；砂轮线速度的变化对二维超声振动磨削过程中的磨削力影响比对普通磨削过程中的磨削力的影响小，故二维超声振动磨削可以选用较大的砂轮线速度；工件速度对二维超声振动磨削表面粗糙度影响很大，其值随着工件速度的增加而增大。