磨粒粒径对蓝宝石研磨均匀性影响的试验研究

通过蓝宝石衬底的单面研磨试验研究,分析了W14和W3.5的B4C磨粒研磨后蓝宝石表面的微观形貌和宏观形貌,W14的B4C磨粒加工后蓝宝石表面微观裂纹密集且交错分布,体现了以滚轧和挤压为主的材料脆性去除作用,相同条件下,W3.5的B4C磨粒加工的蓝宝石表面划痕均匀,表面无微观裂纹,实现了以切削为主的材料延性去除形式.测试分析结果表明:磨粒粒径的选择对蓝宝石的研磨表面状态具有重要影响,其选择准则除考虑要达到的粗糙度等级之外,还必须同时考虑与研磨盘的嵌入作用及其对加工表面状态的影响;W3.5的B4C磨粒研磨加工后的蓝宝石表面宏观和微观均匀性良好,表面粗糙度、平面度等符合抛光前道工序的要求.     

无理数转速比下的平面研磨轨迹均匀性研究

平面研磨过程中磨粒与工件的相对运动轨迹分布对工件表面质量有重要影响。针对有理数转速比下的研磨加工过程中磨粒轨迹重复的问题,对磨粒相对工件的运动轨迹进行了研究,分析了典型的定偏心式主驱动方式平面研磨过程中磨粒轨迹对抛光均匀性的影响,提出了一种无理数转速比的平面研磨加工方法,利用Matlab工具对无理数转速比平面研磨加工进行了运动学仿真,理论分析了基于螺旋线磨粒排布的研磨盘在无理数转速比下的磨粒轨迹均匀性。仿真结果表明,无理数转速比下的磨粒轨迹线是开放的,其在均匀性方面优于有理数;对于不同无理数转速比,研磨轨迹均匀性随着转速比的增大而提高,但随着研磨时间的增加其均匀性趋于相同。该研究为无理数转速比平面研磨抛光设备的研制提供理论依据。     

磨粒粒径对蓝宝石研磨均匀性影响的试验研究

通过蓝宝石衬底的单面研磨试验研究,分析了W14和W3.5的B₄C磨粒研磨后蓝宝石表面的微观形貌和宏观形貌,W14的B₄C磨粒加工后蓝宝石表面微观裂纹密集且交错分布,体现了以滚轧和挤压为主的材料脆性去除作用,相同条件下,W3.5的B₄C磨粒加工的蓝宝石表面划痕均匀,表面无微观裂纹,实现了以切削为主的材料延性去除形式。测试分析结果表明：磨粒粒径的选择对蓝宝石的研磨表面状态具有重要影响,其选择准则除考虑要达到的粗糙度等级之外,还必须同时考虑与研磨盘的嵌入作用及其对加工表面状态的影响;W3.5的B₄C磨粒研磨加工后的蓝宝石表面宏观和微观均匀性良好,表面粗糙度、平面度等符合抛光前道工序的要求。     

平面抛光中磨粒运动轨迹仿真研究

对修整环形抛光机平面抛光过程进行了运动分析，给出了抛光垫上某一点相对于试件的速度矢量与轨迹方程。通过对相对速度的讨论发现，当抛光垫与试件具有相同的角速度时，有利于试件平面度的提高。详细讨论了抛光垫上不同位置点的相对轨迹，这些轨迹可以视为试件表面形成的划痕。重点描述了开螺旋槽的抛光垫对试件平面度的影响，提出用偏心保持架装置替代目前的同心保持架装置，有利于试件平面度提高。实验结果与理论分析相符。     

含磨粒的磁流体研磨特性

磁流体研磨技术与传统表面精加工技术的不同之处是,可用磁场、磁流体与磨粒相互配合来控制加工精度。这不仅能获得良好的表面特性和有效的磨削速度,而且磁流体及磨粒的循环还可消除试件表面的热积累。 上图是磁流体研磨装置示意图。它是试件和浮在磁流体上的磨粒之间的相对运动     

安全阀阀瓣研磨修复运动轨迹的研究

研磨轨迹与工件表面形貌特征密切相关,为了找出影响工件研磨轨迹的因素,建立磨粒运动数学模型,采用Matlab研究磨具中影响研磨轨迹的因素,得出偏心距e、转速比k及起始位置A对磨粒轨迹的形态变化具有不同程度的影响,这为工艺参数优选提供一定的理论基础。     

二维超声振动磨削中相邻磨粒运动轨迹对加工过程的影响

充分考虑椭圆超声振动磨削中砂轮参数、加工参数和超声振动参数对相邻磨粒运动轨迹的影响,推导了椭圆振动磨削中相邻磨粒运动轨迹方程,给出了椭圆振动磨削中相邻磨粒间运动轨迹相互作用关系判据。对相邻磨粒切刃间距、相邻磨粒间径向高度差、工件进给速度、砂轮半径和超声振幅等参数对相邻磨粒间运动轨迹的影响进行了仿真分析。     

行星式研磨抛光机构运动轨迹的仿真研究

针对解析法研究研磨轨迹存在建立数学方程烦琐,参数变化后需反复求解和重新模拟轨迹等问题,提出了采用虚拟样机技术研究轨迹的方法。并以行星式研磨抛光机构为研究对象,使用CAXA实体设计创建该机构三维模型,然后运用ADAMS实现运动轨迹仿真。结果表明,使用虚拟样机技术能快速、准确地获得行星式研磨抛光机构行星轮上任意点的运动轨迹,并且轨迹形状主要由机构的输入运动参数决定。     

磁性磨粒的制备工艺及其研磨性能研究

针对研磨效率低,磁性磨粒制备困难,比较了热压烧结、放电等离子烧结(SPS)烧结和粘结磁性磨粒等方法,发现SPS烧结磁性磨粒虽然成本较高,但改善了粘结磨粒和热压烧结磨粒的缺陷,且耐用度很高,加工效率和加工性能比较好.     

蓝宝石化学机械抛光时磨粒运动轨迹及抛光效果研究

通过化学机械抛光工艺,获得表面平整度和粗糙度优良的蓝宝石晶片,提高蓝宝石键合接触面的表面性能。采用数值分析软件对蓝宝石晶片化学机械抛光过程中磨粒的运动轨迹进行仿真,结果发现,随着晶片转速的上升,磨粒的覆盖区域增大,当晶片转速与抛光盘转速接近于1∶1时,磨粒的抛光区域覆盖整个晶面。采用控制变量实验的方法研究摆臂的运动和抛光盘的转速对抛光效果的影响,并采用AFM对抛光后的蓝宝石晶片表面形貌进行分析。结果表明,抛光盘转速对抛光效果的影响最大,而移动幅度与移动速度的影响较小。通过调整晶片转速,蓝宝石晶片抛光后达到了键合工艺所要求的表面平整度和表面粗糙度要求。     

静电陀螺仪球形转子的研磨运动轨迹分析

研磨轨迹的均匀性决定球体的质量.应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成.借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面.提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度与时间呈线性关系.为实际研磨的工艺参数选择提供重要理论依据.     

研磨参数对等高齿研磨质量的影响研究

研磨加工是针对齿轮的切齿误差和热处理变形的微整形工艺,在齿轮副中的对跑过程中利用研磨介质进行齿面的定点研磨,达到改善齿形精度和齿面粗糙度的目的。针对奥制等高齿准双曲面齿轮研磨加工中存在多种因素影响研齿质量的问题,采用田口方法对研磨参数中的主轴转速、制动力矩、齿侧间隙进行稳健性参数设计,以齿轮表面粗糙度为评价指标,找出使信噪比SNR值最高的因素水平设置,并以格里森600HTL数控研齿机为载体做正交实验,验证了参数设计结果的准确性。试验评价了各因素对齿轮表面粗糙度影响的显著性,选出了试验范围内最优的水平组合,达到优化研齿工艺和改善研磨质量的目的。     

平面研磨中磁粒刷运动轨迹规划的试验研究

在磁力研磨工艺中,磁粒刷的运动轨迹直接影响工件的表面精度和均匀性。在自行设计的试验装置上,通过施加公转运动方式优化磁粒刷运动轨迹并进行试验研究,对研磨前后工件的表面粗糙度、横截面形状及3D微观形貌等进行检测与对比。结果表明:优化研磨轨迹后,表面质量和平面均匀性均较传统工艺有不同程度的提高,且当磁粒刷公转半径大于自转半径时效果最好。另外,还建立了研磨粒子的轨迹表达式,通过Graph软件对轨迹仿真分析,与试验结果相一致,因此可以针对工件形状和表面质量要求,预先规划合理研磨轨迹。     

磨粒粒度分布对三体磨粒磨损的影响

实验研究了磨粒粒度分布、摩擦副表面粗糙度及摩擦面间距离对三体磨粒磨损的影响。结果表明,存在一最佳磨粒粒径分布均方差与摩擦副综合表面粗糙度之比使摩擦副的磨损最小;摩擦面间距离h对磨损的影响有一临界值h_c,当h大于h_c时,磨损随h的增大而减少,当h小于h_c时,磨损随h的减小而减少。对于综合表面粗糙底较大的摩擦副,当h小于某一值h_c以后,磨损将随着h的减小而增多。     

自由磨粒复杂曲面磁力研磨光整加工试验研究

为了实现复杂曲面模具表面高质量高效率磁力研磨光整加工,在3-TPT五自由度并联机床上进行磁力研磨光整加工的试验研究,对复杂曲面模具自动化研磨光整加工进行了初步探索.从理论上研究了自由磨粒磁力研磨光整加工机理,并针对不同形状的加工对象,实验研究了磁感应强度、研磨间隙、磨粒粒度以及研具表面形状对磁力研磨光整加工的影响及其变化规律.     

磁力研磨头形状对研磨效果的影响

磁力研磨是利用磁性磨料和磁场作用进行研磨加工的一种研抛技术．讨论了不同研磨头形状对磁力研磨的影响以及研磨头设计的要点．在五自由度并联机床上利用不同形状磨头对自由曲面的模具进行了磁力研磨试验．开槽研磨头比不开槽研磨头的研磨效果要好得多．实验分析了利用球型磨头对工件磁力研磨时,磁场强度、研磨间隙、研磨时间等因素对自由曲面模具表面研磨质量的影响．利用五自由度并联机床不仅可以去除自由曲面模具表面的切削残留痕迹,降低模具的表面粗糙度,还可解决传统手工研磨方式所引起的工件研磨质量不一致的缺陷。     

磁流研磨参数对钢球研磨效率及研磨机理的影响

以滚动轴承钢球体为对象,在试验和微观分析的基础E探讨了磁流研旁过程中工况参数的变化对钢球研磨效率和机理的影响.研究结果表明:几乎所有的研磨工况参数都影响到研磨效率.然而,磁浮力的变化不仅影响到研磨效率而且影响到研磨机理.在一定的磁浮力范围内,钢球的研磨机理为微切削,而当磁浮力达到2.5N时,钢球表面呈现疲劳剥落和凿削微坑.进一步讨论了影响研磨效率的工况范围.     

液压伺服驱动机械手运动轨迹跟踪控制误差研究

针对液压伺服驱动机械手运动轨迹跟踪误差较大的问题,引用改进神经网络PID控制器,对控制效果进行了验证.创建了机械手运动机构平面简图,推导出机械手末端执行器运动的几何关系式,阐述了伺服阀控制工作原理,给出了压力和流量控制方程式.采用改进粒子算法优化神经网络PID控制器,给出了机械手液压驱动控制的在线控制流程图.结合具体实例,将初始参数输入到Matlab软件中进行轨迹误差仿真,并与PID控制误差进行比较.误差结果表明:采用改进神经网络PID控制,产生的最大误差为3.3×10~(-2) m,误差波动程度较小;采用PID控制,产生的最大误差为6.7×10~(-2) m,误差波动程度较大,机械手液压伺服驱动采用改进神经网络PID控制,能够提高机械手运动轨迹跟踪精度.     

磨粒对刀具刃口钝化影响

为了研究磨粒对刃口钝化影响,介绍了钝化的实质及磨损的理论,然后用ABAQUS软件对单磨粒与刃口材料的作用进行仿真,结果表明刀具刃口的钝化是固体磨料以一定速度对刃口冲击所造成的材料损耗,影响刃口钝化的主要因素有磨料粒度、硬度、质量和速度等方面。     

磨粒硬度对浸蚀磨损的影响

以往,磨粒硬度对磨损影响的研究多是在滑动磨粒磨损条件下进行。本文通过浸蚀条件下磨拉硬度对材料耐磨性影响的研究,表明了浸蚀磨损与滑动磨粒磨损有着不同的规律:软于材料硬度的磨粒也对材料产生磨损,而当材料硬度超过磨枉硬度的1/3～1/5时即可改善材料的相对耐磨性。文中不仅研究了磨枉硬度对浸蚀磨损影响的一般规律,还对磨粒的制备、磨粒硬度的表示方法以及磨粒比重对浸蚀的影响等进行了探讨。