砂轮的磨钝磨损

磨削是以磨具(主要是砂轮)作为切削工具进行加工的。砂轮一般由磨粒、气孔和结合剂三要素组成。从本质上讲它的切削作用与一般的切削刀具是相似的,其中磨粒起切削刃的作气孔起容屑槽的作用,结合剂起粘结磨粒的作用。在任何的金属切削过程中,由于机物理和化学的作用,刀具都会产生磨钝和磨损,但是砂轮的磨钝磨损却独具特色。由于     

温度在磨削中的重要性

磨削可分为粗磨(SRG)和精磨(FFG)。粗磨时,磨屑相对较大,并且不需修整砂轮;而精磨时,磨屑较小,并需定期修整砂轮。相对来说,粗磨时的表面温度,并不重要。但在精磨时,它对于工件表面的完整性是非常重要的。本文从基础上回顾了磨削中一些较重要的温度特性。     

磨削工艺对硬质合金切槽刀片刃口质量的影响

本文采用树脂结合剂金刚石砂轮磨削硬质合金切槽刀片的断屑槽和周边,形成刀片的切削刃口。采用D46和D64两种不同粒度的砂轮分别制备了5°、10°、15°前角的切槽刀片。在断屑槽的磨削过程中,采用了一次磨削和两次磨削两种方式。通过表面粗糙度仪测量了断屑槽和周边的粗糙度值,通过SEM测量了刀片的刃口缺陷。结果表明:砂轮粒度磨削周边对表面粗糙度的影响不大,断屑槽磨削的表面粗糙度受粒度影响较大;刀片前角越大,刃口完整性保持越差;相同条件下断屑槽采用两次磨削能获得更好的刃口质量。通过此试验,明确了生产现场磨削此类刀片的磨削工艺:磨削周边选用D64砂轮以提高加工效率,磨削断屑槽选用D46砂轮两刀磨削以提高表面质量,最终在兼顾磨削效率和质量的条件下可获得较好的刃口质量。     

双面八角形可转位铣刀片设计的有限元仿真与试验研究

安装双面八角形"ON"可转位铣刀片(以下简称"ON刀片")的45°平面铣削刀具应用广泛。本文通过分析该刀具的使用情况,并结合该刀具的结构特点,设计一款新切削刃结构的"ON刀片",刀片切削刃设置合理的倾角,使刀片切削刃在刀具上形成利于提升刀具切削性能和排屑性能的刃倾角。利用Advant Edge FEM软件对两种刀片进行有限元切削仿真,并进行实际切削试验,仿真评价与切削试验结果基本一致,新的"ON刀片"轴向切削力降低明显,切屑形状规则,且排屑顺畅。     

单晶金刚石刀具研磨方法的探讨

本文介绍了单晶金刚石刀具的制作程序和方法。为了提高单晶金刚石刀具的研磨效率与刃口质量，本文从不同的砂轮类型、砂轮粒度、研磨方向等几个方面进行了分析，发现单晶金刚石刀具的粗磨应该采用大粒度的砂轮，并且尽量采用陶瓷结合剂砂轮。半精磨可以采用细粒度的金属结合剂砂轮或陶瓷结合剂砂轮，但是对要求刃口质量较高的刀具，精磨应该采用粒度尽可能细的金属结合剂砂轮：粗磨时要沿着金刚石的好磨方向，这样研磨效率会大大提高，而精磨时为了获得完美的刃口，应该尽量对刀刃采取逆磨，并适当的增加研磨时间。     

基于磨屑热辐射流对磨削烧伤与砂轮磨钝在线辨识的研究

磨削表面层烧伤和砂轮磨钝是被磨机械零件常见的一种缺陷，它直接影响到被加工零件的使用寿命和机器运行的可靠性。对其在线辨识一直是机械工程领域的研究课题。本文首先归纳了磨屑热辐射流温度作为特征信号的理论基础，然后介绍了基于人工神经网络的磨削烧伤和砂轮磨钝的在线辨识。实验和分析结果表明：磨屑热辐射流温度信号是较好的辨识信号源，自聚类神经网络可智能辨识磨削烧伤和砂轮磨钝，辨识精度较高，且具有一个重要特点：网     

钢轨打磨用新型复合砂轮及其磨削试验

利用钎焊技术和传统热压技术研发出一款钢轨打磨用新型复合砂轮,复合砂轮除含传统树脂砂轮的成分外还含金属结合剂金刚石插片,用其在钢轨打磨试验机上与传统树脂砂轮进行工件打磨对比试验,分析工件打磨后的打磨温度和表面粗糙度变化,并对钢轨打磨后的磨屑进行电镜、能谱分析。试验结果表明:与纯树脂砂轮相比,采用新型复合砂轮打磨工件,其打磨温度峰值下降10%左右,砂轮中插片数越多下降比例越大;工件表面粗糙度下降比例在9%以上,且随着砂轮中插片数量的增加而增大;同时,磨屑中球状磨屑比例更低,球状磨屑中O元素质量分数更小。      

切削加工的发展趋向——铣削和孔加工

本文通过铣削加工和钻孔加工来论述切削加工的发展趋向。铣削加工是以端铣刀为例,阐明了发展优良的刀具材料和采用不重磨刀片且能快速更换的端铣刀在延长刀具寿命、降低刀具成本以及提高切削效率等方面所收到的显著效果。同时,概括地指出在粗铣方面,采用波形切削刃的刀片可以提高加工效率。钻孔加工是以采用短钻头,不重磨钻头和扁钻等形式,以求延长刀具寿命,降低设备投资和提高加工效率的。同时还针对小孔径深孔加工中如何提高效率的问题做了概括的介绍。图24幅,表4个。     

缩短自动线的停车时间

设计自动线时,除加工时间外,辅助时间也是决定机床效率的重要因素。加工时间取决于切削速度和进给量,辅助时间则受很多不易掌握的因素所影响,换刀时间便是其中之一。使用快换卡头、不重磨式刀片和刀具的成组预调,在相当程度上可以减少辅助时间,但所有这些措施都不可避免地要使机床停车。 有两种典型系统可以免除停车而缩短辅助时间: 1.设置两个交替工作的相同工位,即设置备用工位; 2.采用两套刀具或刀具组的换刀回转台。     

钢轨打磨磨屑行为分析

钢轨打磨是高速重载线路钢轨重要的养护维修技术。通过收集钢轨打磨列车现场打磨作业中的磨屑,使用扫描电镜和X射线衍射仪对其形貌和成分进行分析。结果表明:现场打磨磨屑的形态主要呈现为条状切屑和球状颗粒物;磨屑中球状颗粒物的主要成分为氧化物,主要元素为Fe和O;打磨过程中打磨砂轮和钢轨之间产生的高温是形成氧化物的主要原因;不同打磨速度下产生的磨屑成分相同,随打磨列车速度增大,磨屑中氧化物含量增加,条状磨屑厚度变大,对应的钢轨磨除率也增加。     

合金淬硬钢20Cr2Ni4A小直径CBN砂轮磨削研究北大核心

针对合金淬硬钢20Cr2Ni4A在小直径砂轮磨削过程中,存在磨削力大、排屑难且磨损快的问题,考虑实际砂轮形貌特征,建立了砂轮磨削轨迹与磨屑厚度模型,揭示了砂轮尺寸及磨料参数对磨粒运动轨迹与磨屑厚度的影响规律。进一步建立了磨削表面线轮廓模型,并通过开展小直径CBN砂轮磨削合金淬硬钢20Cr2Ni4A实验,验证了模型的准确性。探究了磨削比能随磨削厚度的变化规律,结果表明当磨屑厚度小于0.02μm时,受尺寸效应影响,随着磨屑厚度增大,磨削比能由75 J/mm3降低至40 J/mm3。当未变形磨屑厚度大于0.02μm时,磨削比能随磨屑厚度变化不大。对比分析了进给速度对不同粒度小直径砂轮磨削力的影响规律,结果表明,当进给速度在400 mm/min以下时,粒度#200砂轮的磨削力与粒度#120砂轮的磨削力相差不大,选用粒度#200的砂轮可获得更好的磨削质量。开展不同粒度的小直径砂轮磨损对比试验,结果表明,粒度#120砂轮磨损类型主要为磨粒破碎,粒度#200砂轮磨损类型包括镀层划擦与磨料破碎,揭示了不同粒度的小直径砂轮磨损机制。     

装可转位刀片的阶梯锪钻

在大批量生产中,过去,为加工阶梯孔常常采用高速钢整体阶梯锪钻(如上之左图所示)。这种刀具均为专用刀具,不仅制造费用高,并且以后重磨费用也较高。现今,随着可转位刀片的推广,采用可转位刀片结构的阶梯锪钻日益增多。实践表明,这种刀具     

钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮研究

为解决传统树脂砂轮打磨钢轨时存在的打磨效率低、易烧伤钢轨和粉尘污染大等问题,分析利用钎焊金刚石技术的优势制备新型钢轨打磨用砂轮的可行性。结合磨粒有序排布工艺,制备具有开槽结构的新型钎焊金刚石砂轮,并对U71Mn钢轨钢进行打磨对比试验。结果表明：相较于树脂锆刚玉砂轮,新型钎焊金刚石砂轮能提高50%左右的打磨效率,并有效降低磨削温度,避免钢轨烧伤。在钢轨打磨过程中,新型钎焊砂轮排屑效果显著,基本不发生磨屑黏附现象;但砂轮开槽导致磨削振动增大,加剧金刚石磨粒破碎,并增大钢轨表面粗糙度。新型砂轮磨屑多为带状,磨屑体积大且无熔融小球。     

磨削硬质合金材料去除机理的实验研究

随着硬质合金刀具材料日益广泛地应用，需要优质高效的生产合格的硬质合金刀片。本课题在干磨和湿磨条件下，分别对YG6和YT30进行了平面磨削的实验研究，并利用扫描电镜观察了在不同的磨削条件下，被磨削表面形貌、磨屑及磨削断面结构，在此基础上分析研究了硬质合金磨削过程中的材料去除机理。     

不锈钢磨屑的微观结构及分离工艺的研究

为了从不锈钢磨屑中分离不锈钢金属,在磁选分离的基础上,分别采用水和碱的饱和溶液对磨屑进行了浸洗,分析了磨屑的微观结构,探索了不锈钢磨屑的电炉熔炼工艺。结果表明,磨屑中除含有主相Ni-Cr-Fe和Fe-Ni固溶体之外,还含有一定量SiC、Al2O3等物相。在磨屑中不锈钢金属呈细长的丝带状,部分金属丝与块状的砂轮磨粒缠绕在一起,造成磁选分离效果不佳。采用碱的饱和水溶液浸洗可有效地去除磨屑中的油污和灰尘。在电炉熔炼条件下,由于砂轮磨粒含量高,烧结态磨粒阻止了液化金属的聚集长大,导致电炉熔炼分离效果不理想,甚至难以正常进行。     

有限元仿真预测高温合金切槽刀具寿命的初步探讨

通过分析切槽刀具在切槽过程中的加工难点,结合难加工材料高温合金Inconel 718的材料特性,提出了一种新的刀具设计思路,设计了一种新断屑槽结构的切槽刀具,该断屑槽的特点是凸起部位由平滑过渡的曲面构成。对比刀片为市售国外同类产品是采用尖锐棱角构成的断屑槽。采用DEFORM软件对两种刀片进行有限元切削仿真和切削试验结果表明,新的切槽刀具的综合性能优于国外同类产品,且仿真评价与切削实验结果基本一致,说明采用有限元仿真预测不同方案的高温合金切槽刀具寿命的高低是基本可行的,可以初步应用到切槽刀具的结构设计中来。     

从用途与结构上看铣削与孔加工刀具的发展倾向

本文首先就铣削加工着重介绍了用于切削难加工材料的端铣刀新产品,并针对提高铣削加工效率的问题,对新型刀片、新式刀体结构及新型刀具材料作了介绍。其次,就孔加工介绍了一种可进行高速切削的硬质合金不重磨钻头。图26幅,表1个。     

可转位刀片的金刚石砂轮磨削

对可转位多边形刀片切削刃表面、断屑槽和倒角采用金刚石加工,乃是提高刀片工作能力的必要条件。然而,要使刀片获得较高的质量、最高加工效率和工作能力,还必须正确选择金刚石砂轮的结构和工作层几何形状、磨削设备、加工方法和磨削用量及润滑冷却液。乌克兰科学院超硬材料研究所最近研制了磨削多边形刀片后面、支承面和前面断屑槽的     

聚晶金刚石的磨削

本介绍磨削切削刀具用PCD刀片的一些初步实验结果及结论。由于PCD磨削被认为是一种很困难的材料去除作业，了解机床、砂轮参数对刃口质量的影响是极其重要的。本研究所介绍的一种方法有助于了解这些影响。所得出的结论对确定通过改善刃口质量提高刀具性能和使用寿命的参数可能是有益的。     

磨PVC塑料浇注成型大气孔陶瓷砂轮研究

硬质PVC(聚氯乙烯)塑料是一种工程塑料,由于熔融温度低,磨屑难排除,需采用大气孔陶瓷砂轮磨削,本文对磨PVC塑料浇注成型大气孔陶瓷砂轮进行了研究,提出一种"双氧水 稳定剂"制造浇注成型大气孔陶瓷砂轮的新工艺方法,并对影响工艺性能的双氧水、发泡稳定剂、料浆稳定剂进行了实验与探讨,按照该工艺制得的浇注大气孔砂轮在气孔率、气孔形状、组织均匀性、砂轮强度等砂轮性能指标以及磨削使用结果均优于压制成型大气孔陶瓷砂轮.