磨粒簇叶序砂轮磨削结构化表面形貌仿真

为探讨磨粒簇叶序砂轮磨削平面结构化表面的形成机制,从磨削几何学出发,设计磨粒簇叶序排布砂轮并建立数学模型,推导出磨粒的运动方程,并研究实现结构化表面的磨削条件;利用Matlab对磨削过程进行仿真,分析不同参数下工件结构化表面的形貌特征。结果表明,通过改变磨削参数和砂轮磨粒簇形状可以获得凹坑、凸包和沟槽三种典型的结构化表面,其中叶序系数、磨削深度及工件进给速度与砂轮转速比是主要的影响因子。     

电泳砂轮加工机理及其试验研究

微细磨粒砂轮的试验研究是当前砂轮试制的主要发展趋势。本文叙述了超微细磨粒的电泳特性,并利用该特性试验研制一种新型的高密度低结合度超微细磨粒电泳砂轮,在ＭＭ７ １２０Ｈ精密磨床上,应用该砂轮对单晶硅片进行实际磨削加工,试验结果表明,通过控制磨削参数,可以降低工件表面粗糙度。     

ELID镜面磨削用铸铁超硬砂轮的快速精密整形研究

介绍了对铸铁微细金刚石、ＣＢＮ砂轮采用电解－机械事快速精密整形方法，修整后的砂轮径向跳动量小于１μｍ，砂轮表面光滑，形状精度高，磨粒等高性好，适合超精密镜面磨削用，此法还具有修整时间短、成本低、砂轮变形小的特点。     

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削难加工材料时磨削液的作用

通过对单颗CBN磨粒和普通磨粒磨损特性的比较以及对陶瓷结合剂CBN砂轮磨损特性和磨削性能的分析,研究了CBN砂轮磨削难加工材料时磨削液的作用,提出了陶瓷结合剂CBN砂轮磨削液的选择依据,研究结果表明,CBN磨粒粘附后所承受的磨削力增大,由此所造成CBN砂轮磨粒和结合剂破碎是不利于发挥CBN砂轮的优异性能的主要因素,磨削液应以抑制粘附,减少摩擦的润滑作用为主,与水基磨削液相比,磨削不同的难加工材料时选用极压磨削油可减少磨削力20－50％,降低磨削温度70－200度,提高磨削比3－30倍。     

面齿轮展成磨削表面粗糙度的建模与分析

根据面齿轮的展成磨削原理和齿面数学模型,分析了碟形砂轮展成磨削面齿轮时表面粗糙度的形成机理与影响因素.基于碟形砂轮的加工轨迹分析方法,结合碟形砂轮表面形貌的预测及磨削过程中其与面齿轮毛坯之间的接触变形分析,建立了沿着面齿轮齿面接触线进行展成磨削的表面粗糙度计算模型.通过理论-实验相结合的面齿轮磨削表面粗糙度分析表明:碟...     

SiCp/Al复合材料的ELID精密加工工艺

针对高体积分数SiCp/Al复合材料的加工难题,采用在线电解修整精密磨削加工工艺对其进行精密磨削实验研究.首先,通过建立单颗粒磨削模型,得到磨粒的最大变形磨屑厚度,进而利用Matlab软件,得到SiCp/Al复合材料塑性域磨削的试验参数范围.然后,通过单因素试验探究磨削深度、砂轮转速以及工件移动速度对加工表面粗糙度的影响,利用正交试验最优参数与理论分析得到的塑性域磨削的试验参数范围进行对比,确定了最优工艺参数.最后,以最优试验参数对体积分数40%的SiCp/Al复合材料进行精密磨削加工,获得表面粗糙度Ra 0.030μm的加工表面.研究表明:应用ELID精密磨削加工工艺,采用W5铸铁基金刚石砂轮,当砂轮转速为1 500 r/min,磨削深度在0.1μm,工件移动速度为2 m/min时,磨削效果最佳.     

磨削高体积分数SiCp/Al复合材料表面形成机制

针对高体积分数SiCp/Al复合材料精密加工问题,研究了磨削加工高体积分数SiCp/Al复合材料表面形貌的形成机制.使用金刚石砂轮在干式和湿式两种磨削条件下对高体积分数SiCp/Al复合材料进行磨削实验研究,通过表面粗糙度仪对表面粗糙度进行测量,运用扫描电镜对磨削加工的表面形貌进行观测研究.结果表明：该材料磨削表面的主要缺陷为SiC颗粒拔出、破碎、压入和Al基体的涂敷等,SiC颗粒的破碎和脱落是磨削加工该材料表面形成的主要机制.两种磨削条件下工件进给速度对表面粗糙度的影响比磨削深度更显著,湿式磨削无论是在工件已加工表面形貌和微观结构还是表面粗糙度上都好于干式磨削.     

超硬磨料砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究

针对钛合金干式磨削特点,制备了金刚石和立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)超硬磨料砂轮,进行了与碳化硅陶瓷砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的对比试验研究。用扫描电子显微镜、三维体视显微镜、粗糙度仪和显微硬度计对磨削工况和试样表面进行了测定。分析了磨削用量对表面粗糙度的影响,比较了3种砂轮磨削工件的表面粗糙度、表面形貌、微观组织及显微硬度。研究表明:工件表面粗糙度随着磨削深度增大而增大,随着砂轮速度的增大而减小。与绿色碳化硅陶瓷结合剂砂轮相比,CBN和金刚石超硬磨料砂轮磨削工件的表面粗糙度和变质层深度较小,表面无明显烧伤,在一定用量条件下更适合Ti6Al4V合金干式磨削加工。     

砂轮形貌的计算机采样分析

砂轮表面形貌对磨削表面质量及磨削效率有很大的影响。为研究它的作用，就有必要随时精确了解砂轮表面形貌。虽然其测量方法有多种多样，在本文中我们将介绍一种具有实际应用价值的砂轮形貌量系统，并对其组成、功能及原理进行讨论。     

氮化硅陶瓷套圈内圆磨削表面质量的实验

目的 研究高速磨削试验下砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度等工艺参数对工程陶瓷材料磨削表面粗糙度的影响.方法 利用MK2710型数控内外圆复合磨床对工程陶瓷内表面进行磨削加工,并利用Surtronic 25接触式粗糙度测量仪进行表面粗糙度的测量,得到不同磨削工艺参数下的表面质量.结果 单一因素试验分析得出表面粗糙度随着砂轮粒度的变小而降低,随着砂轮线速度增加而降低,随着工件转速的增大而减小,随着磨削深度的增大而增大;通过正交试验的分析得出,与工程陶瓷表面粗糙度关系最大的为砂轮粒度,其次为砂轮速度和磨削深度,工件速度影响最小.结论 揭示了砂轮粒度、砂轮速度、磨削深度、工件速度对工程陶瓷表面粗糙度的不同影响,确定了最佳磨削工艺,并且进行试验验证,为工程陶瓷材料磨削加工提供了依据.     

大型光学非球面超精密磨削关键技术的研究

针对大型光学非球面制造难度大的缺点，根据非球面的轴对称性，在对非球面方程及曲率分析基础上，采用简便的二轴联动超精密磨削机床，给出两种砂轮加工光学非球面的几何模型，分析了形成光学非球面造型误差的主要影响参数，并通过计算机仿真，得到一系列有价值的结果，即：(1)调整平行砂轮安装角以获得最大行程，可明显提高加工效率和精度；(2)为提高加工精度与效率，在保证砂轮形状精度前提下，带角圆砂轮应采用较大的角圆半径；(3)在加工效率、精度以及质量的稳定性上，带角圆砂轮比平行砂轮有显著的优势；(4)平行砂轮加工成本低，在缓变非球面的粗磨阶段，可用其以较小的安装角度达到加工要求．从而为提高加工效率与精度提供工具选择的依据．     

Design of a device for precision shaping of grinding wheel macro- and micro-geometry

The selected modifications to the construction of grinding wheels were described which facilitate an increase in the material removal rate (grinding wheels with conic chamfer and grinding wheels with microdiscontinuities on the active surface). Using these background details, a suggested thesis was put forward regarding the need to develop a device which will allow for the shaping of the macrogeometry of the grinding wheel (cylindrical and conical surfaces) and the microdiscontinuities within the dressing operation simultaneously. The device was presented and prepared in two functional variants (horizontal and vertical mounting of the motor), then a prototype was described. An example of the grinding wheel active surface, shaped by using this device, was also presented. The theoretical analysis and experimental verification performed determine that the error of shaping the conic chamfer angle within the range of 0–1.5°, using the developed device, is approximately ±3%.     

电镀CBN砂轮磨削内孔的表面粗糙度

研究了电镀ＣＢＮ砂轮磨削内孔的表面粗糙度随时间和磨削用量的变化规律．研究结果表明：电镀ＣＢＮ砂轮磨削内孔的表面粗糙度值随时间的累积呈指数规律衰减，随工件速度、往复运动速度的变化呈极值特性，随切入速度的增加而增加；且对不同砂轮的表面粗糙度值呈现随机特性．并探讨了产生上述规律的机理     

Efficient Grinding Method for Face Gear with Long Radius Disk Wheel

In order to improve the machining efficiency of the dish wheel grinding face gear, two changes are proposed:a disk wheel grinding face gear with a long radius and a multi-axis movement optimization method for tooth surface correction. Based on the grinding principle of face gears, the equation of the long radius disk wheel is deduced. Based on the structure of the machining tool, the tooth surface equations of the face gear shaped by the long radius disk wheel are established. Furthermore, an optimization model of face gear tooth surface correction is established, and the machine tool motion optimization of face gear tooth surface correction is completed; Finally, a long radius disk wheel grinding face gear test is performed. After the face gear tooth surface correction, the maximum value of the tooth surface deviation is reduced from 180 μm to 16 μm which verified the correctness of the machining method.     

用杯形砂轮加工凹凸齿圆柱蜗杆时最小砂轮半径的确定

本文分析了用杯形砂轮加工凹凸齿圆柱蜗杆时,砂轮与蜗杆不发生干涉的条件。根据齿轮啮合原理给出了不发生干涉时,确定最小砂轮半径的公式和方法,并根据计算结果给出了简易方法的近似公式,为实际加工提供了理论依据。本文也适用于凹面齿圆柱蜗杆的加工。     

自由曲面砂带磨削轨迹规划与误差控制分析

砂带磨削是提高自由曲面工件型面精度和表面质量的重要手段之一,针对目前自由曲面砂带磨削加工在效率和精度方面存在不足,基于砂带磨削加工的特性,提出了一种基于加工精度控制的自由曲面砂带磨削加工的轨迹规划方法。首先,对实现无曲率干涉的接触轮半径及满足加工允差的接触轮宽度进行了公式推导,结合轮与曲面上加工点主曲率关系,通过双倍体的遗传算法优选出满足自由曲面要求的加工允差,并获取无曲率干涉加工需求的接触轮尺寸参数。然后,基于加工点的主曲率方向实现加工轨迹的自适应宽行距规划,同时采用柔顺处理算法对其点导动规划过程中当曲面存在扭曲时的磨头潜在的大幅往复摆动运动进行了柔顺处理,获得了行距稳定且满足加工时接触轮在磨削点处始终与自由曲面达到最佳贴合效果的磨削轨迹。最后,应用该方法对某航空发动机叶片型面进行轨迹规划,并在数控砂带磨床上进行了加工验证。结果表明：规划的磨削加工轨迹能够使得叶片轮廓截面精度较好地满足加工要求,提高了叶片型面的表面质量和精度,证实了该方法的有效性和实用性。本文提出的轨迹规划方法可科学合理地控制曲面预期加工允差,解决了在自由曲面砂带磨削过程中因接触轮尺寸参数选择不当而引起的局部干涉的计算难题,能够有效提高砂带磨削加工的效率和精度。     

氧化锆陶瓷磨削机理有限元仿真与实验

目的研究氧化锆陶瓷材料在高速磨削条件下的去除机理,优化磨削参数,提高磨削效率．方法将单颗金刚石磨粒简化成圆锥形和三棱柱形两种形状,进行氧化锆陶瓷的磨削仿真,分析了磨削深度和磨削速度两个因素对磨削力和磨削表面形貌的影响．通过对氧化锆陶瓷进行内圆磨削加工实验,并获取相应的磨削力数据与表面形貌图像,对比仿真结果,证明了理论分析的正确性．结果随着磨削深度从1μm到9μm,磨削速度从23．0m／s到74．9m／s的增大,单颗磨粒磨削力呈单调递增的趋势,工件表面质量逐渐恶化．结论提高砂轮转速,降低磨削深度,有助于减小磨削力,提高磨削表面质量;在磨削深度、磨削速度两个因素当中,磨削速度对单颗磨粒磨削力及磨削表面质量的影响更大．     

包络环面蜗杆的高效磨削方法研究

提出了用双锥面砂轮替代现有的平面砂轮和锥面砂轮磨削包络环面蜗杆以提高蜗杆磨削效率的新方法,采用合理论对这种方法所加工蜗杆副的啮合性能分析的结果表明：该加工方法适用于各种传动比的环面蜗杆副加,加工效率高,能实现蜗杆的双面磨削而重新调整磨头,且所加工传动副啮合性能好,传动精度高,砂轮修整容易。