不同CBN砂轮高速加工PTMCs的磨削性能对比

为分析CBN砂轮高速磨削颗粒增强钛基复合材料(particulate reinforced titanium matrix composites,PTMCs)的磨削性能,采用3种CBN砂轮开展PTMCs的高速磨削试验,对比研究其磨削力、温度、表面粗糙度及表面形貌。结果表明:相对陶瓷砂轮,钎焊砂轮的法向磨削力减小16.2%～40.4%、切向力减小25.2%～44.4%,磨削温度降低了26.0%～74.3%;相对电镀砂轮,钎焊砂轮的法向磨削力减小7.1%～31.1%、切向力减小23.3%～31.1%,磨削温度降低了14.5%～58.9%;钎焊砂轮在加工中表现出了最低的磨削力和温度,获得了最低的表面粗糙度和最好的表面质量,表面粗糙度可以达到0.60～0.77 μm。因此,在高速磨削PTMCs时,钎焊砂轮更具优势。      

微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷的磨削力和表面粗糙度特征

在不同磨削深度、砂轮转速和进给速度组合下,研究微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷过程的磨削力及工件的表面粗糙度的变化规律,并筛选出低磨削力和低工件表面粗糙度的加工工艺参数。试验结果表明:在微粉金刚石钎焊砂轮的磨削过程中,氧化铝陶瓷主要通过脆性断裂的方式去除;随着磨削深度、进给速度的增加,砂轮在进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都上升;随着砂轮转速的增加,进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都下降。试验获得的低磨削力和低工件表面粗糙度精密加工工艺参数分别为:磨削深度为1.0 μm,进给速度为12 mm/min,砂轮转速为24 000 r/min和磨削深度为1.0 μm,进给速度为1 mm/min,砂轮转速为20 000 r/min。低磨削力磨削时,微粉金刚石钎焊砂轮受到的X方向和Z方向的磨削力分别为0.15 N和0.72 N;精密加工后的氧化铝陶瓷的表面粗糙度值可达0.438 μm。      

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削表面粗糙度的试验研究

本文通过一系列的试验，研究了陶瓷结合剂CBN砂轮磨削表面粗糙度的变化规律及其特点，建立了相应磨削表面粗糙度的经验公式。     

小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。      

金刚石砂轮缓进给磨削单晶硅沟槽研究

分别选用2mm宽的树脂结合剂和金属结合剂金刚石砂轮,以缓进给磨削方式在单晶硅上进行开槽实验,研究砂轮类型、砂轮线速度、工作台进给速度等参数对沟槽加工质量的影响,同时探讨了表面陪片对提高磨削质量的作用。实验结果及分析表明:沟槽磨削质量与磨削参数和砂轮类型有关,与金属结合剂砂轮相比,使用树脂结合剂砂轮进行沟槽加工,单晶硅试样崩边尺寸较小,沟槽侧壁的表面质量较高;表面粘贴陪片后进行沟槽磨削可以显著降低沟槽两侧的崩边,提高磨削精度和效率。     

陶瓷结合剂CBN砂轮磨削力的研究

本文通过一系列的试验，研究了陶瓷结合剂CBN砂轮外圆切入磨削45淬火钢的磨削力的变化规律，建立了相应磨削力的经验公式，并与普通砂轮磨削作对比，试验结果表明，陶瓷结合剂CBN砂轮的磨削力比普通砂轮的小，采用陶瓷结合剂CBN砂轮磨削可以达到更高的磨削效率。     

工程陶瓷超声波磨削加工技术

对工程陶瓷的超声波磨削进行了深入研究,与普遍磨削做了对比试验,试验了磨削参数的变化对磨削力及表面粗糙度的影响,并分析了工程陶瓷的脆性与塑性去除机理。研究证明：综合考虑精度与效率指标,超声波磨削是一种理想的工程陶瓷加工方法。     

金刚石砂轮采用砂轮换向磨削法时的磨削性能

提出了在磨削过程中反复每隔一定行程使砂轮顺转和逆转来进行磨削的砂轮换向磨削法。本磨削法由于磨削中砂轮换向旋转，与磨粒尖端磨损部分相对的未使用的锐利磨粒棱角可以得到利用，可望有助于扩大修整间隔和简化磨削过程。经用树脂结合剂金刚石砂轮磨削氮化硅发现，与砂轮仅仅进行顺转的普通磨削相比，采用砂轮换向磨削法时的法向磨削力呈反复增减的锯齿状变化，大约降低了25％。另外，利用金属结合剂金刚石砂轮在各种磨削条件下加工硬质合金的结果表明，砂轮换向磨削对磨削力的影响在每个磨料受到高负荷作用的磨削条件下表现明显。     

CFRP砂轮与钢基体砂轮高速磨削过程中的动力学特性

为探究CFRP砂轮与钢基体砂轮在高速磨削过程中的动力学特性,在数控凸轮轴磨床上搭建振动测试试验平台,开展磨削过程的动力学特性试验,研究2种砂轮在不同线速度和不同进给速度下的振动信号变化,并测量磨削后工件的表面粗糙度。结果表明:CFRP砂轮主轴系统的各阶固有频率高于钢基体砂轮主轴系统的各阶固有频率,且磨削过程中激发的优势频率处于高频区域。随着砂轮线速度的增大,GCr15工件表面粗糙度随之发生波动,CFRP基体砂轮磨削表面的粗糙度明显变小,较钢基体砂轮磨削表面的粗糙度减小30%～35%。颤振发生前后,CFRP基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.089 μm变为0.091 μm,粗糙度增大2.2%;钢基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.135 μm变为0.146 μm,粗糙度增大8.2%。在线速度一定的条件下,随着砂轮进给速度的增加,CFRP砂轮和钢基体砂轮磨削的工件表面粗糙度值都有增加,分别为2.4%和2.9%,但相较于砂轮线速度对工件表面粗糙度值的影响,进给速度对工件表面粗糙度值的影响更小。      

钎焊CBN砂轮与陶瓷CBN砂轮磨削粉末冶金高温合金的加工性能对比研究

采用钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行FGH96粉末冶金高温合金磨削对比试验,从磨削力与温度、表面粗糙度以及砂轮磨损等方面对CBN砂轮磨削性能进行评价.结果表明:钎焊CBN砂轮磨削力接近或低于陶瓷CBN砂轮的;在较低进给速度下(≤360 mm/min),钎焊CBN砂轮磨削温度与陶瓷CBN砂轮的相近,在较高进给速度下(≥...     

镀镍金刚石在硬质合金精密磨削中的性能

为研究镀镍金刚石砂轮在硬质合金精密磨削时的磨削性能,用裸料金刚石砂轮同其进行对比磨削实验,分析二者在磨削功率、磨削比、磨削表面粗糙度以及砂轮表面形貌等方面的差异。研究结果表明:在磨削参数相同的情况下,镀镍金刚石砂轮在磨削时消耗的功率比裸料金刚石砂轮大,但是相对稳定;镀镍金刚石砂轮的体积磨削比要高于裸料金刚石砂轮的体积;在粗糙度方面,镀镍金刚石砂轮优于裸料金刚石砂轮,但是其黏屑较多,砂轮有堵塞现象。      

陶瓷零件精密成形磨削新工艺研究

本研究开发采用金刚石磨料砂轮精密成形磨削陶瓷材料新工艺,实现采用金刚石磨料砂轮精密(微米级)成形磨削复杂形状陶瓷零件.文章介绍了磨削工艺中采用的提高成形磨削砂轮工作形面精度保持性、金刚石磨料砂轮的高效精密成形修整、砂轮修锐等关键技术.采用的砂轮是1A1 305×20×127×10 MBD 150 B 100,其特别之处是采用了新型树脂结合剂,具有良好的高温强度性能,磨削速度为40 m/s,新的砂轮修正方法将金刚石砂轮修整过程分为修形、修磨和修锐几个阶段.采用切入式成形磨削,磨削余量约1 mm,磨削得到的陶瓷零件形面圆弧精度可达到:0.005 mm,齿距误差:0.0025 mm;此外还进行了磨削陶瓷轴承环试验,磨削后获得的陶瓷零件圆弧精度达0.005 mm,沟道形位精度:0.003 mm,尺寸分散度在微米级.采用本方法可以成形磨削几乎任意形面的陶瓷或其他适合金刚石磨料砂轮加工的材料零件.     

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

CBN磨料特性对树脂砂轮磨削性能的影响

对6种不同CBN磨料的静压破碎负荷、冲击韧性（TI）和热冲击韧性（TTI）的数据进行分析研究,并分别制作成树脂结合剂砂轮。针对不同材料工件进行磨削,研究不同CBN磨料制作的砂轮磨削铸铁、高速钢、不锈钢和氮化不锈钢等材料的磨削比。实验结果表明:同样结合剂和工艺条件下,不同CBN磨料制作砂轮的磨削比相差较大;树脂CBN砂轮对铸铁和高速钢材料的磨削比相对较高,但对不锈钢和氮化不锈钢材料的磨削比低;CBN-B1500和CBN850磨料对几种工件材料的磨削性能相对较好。树脂CBN砂轮中磨料靠结合剂机械嵌合力把持,因此具有粗糙表面和适中静压破碎负荷的CBN磨料是较优选择。      

不同镀覆工艺金刚石磨料对树脂砂轮磨削性能的影响

在不同条件下镀覆金刚石并以其为磨料制备树脂砂轮,研究镀覆工艺及条件对镀覆金刚石性能的影响,并检测砂轮的平行度、硬度、耐磨性。实验结果表明:以镀覆金刚石为磨料制备的砂轮,与用未镀覆金刚石的砂轮相比,磨损程度最大可降低45.31%。在电镀镍工艺和镀层增重率相近时,用经过真空蒸发镀钛的镀覆磨料制备的砂轮耐磨性更好,磨损程度降低29.77%;使用高电流短时间的电镀工艺制备的镀覆金刚石作为磨料制备的砂轮,其磨损程度下降29.43%。镀层增重率影响镀覆金刚石表面镍刺的生长状态,用镀层增重率过大的镀覆金刚制备的砂轮耐磨性降低。砂轮的平行度、硬度受砂轮磨料镀覆工艺的影响很小。      

Influence of different grinding wheel and dressing roller specifications on grinding wheel wear

A targeted adjustment of the dressing results and the methodological influence of the dressing process on the non-stationary wear of a grinding wheel after dressing increases the productivity and the reproducibility of grinding processes. Despite the great economic importance of grinding processes with vitrified corundum grinding wheels and the great relevance of the dressing process for the application behavior of these grinding wheels, quantitative models are missing for the purposeful design of the dressing process. In previous studies, a dressing model was successfully developed which predicts the dressing force in the dressing process as well as the workpiece roughness and the grinding wheel wear behavior in a grinding process for a specific grinding wheel and form roller specification. However, a transferability of this model to other grinding wheel and form roller specifications is not possible because the influence of the grain size and the hardness of the grinding wheel as well as the dressing tool topography on the grinding wheel wear and thus on parameters of the dressing model are not known. The objective of this work was to extend the model to additional grinding wheel and form roller specifications to ensure a broad applicability of the model.     

基于声学原理陶瓷砂轮性能表征的探讨

通过采集不同结合剂和磨料粒度的陶瓷砂轮的声学信号进行对比,试图探讨不同陶瓷砂轮声学特性上的反应。实验结果表明:随着陶瓷砂轮结合剂或粒度的改变,其声波的频幅图和相位图都会发生变化,经过快速傅里叶变换和小波变换处理后的声波的频幅图简单、特征明显。若应用大数据的处理方法,采用声波特性来对砂轮性能进行全面表征是可行的。     

钎焊金刚石砂轮打磨钢轨的性能试验研究

针对树脂砂轮打磨钢轨时存在的火花大、粉尘污染等缺点,设计并制作钢轨打磨用单层钎焊金刚石砂轮。通过钎焊金刚石砂轮和树脂砂轮的钢轨打磨试验对比,对钎焊金刚石砂轮的综合性能进行评价。试验结果表明:在稳定打磨阶段,相比树脂砂轮,钎焊金刚石砂轮的磨削效率高、磨削电流小、磨削火花小,打磨后的工件表面粗糙度好;钎焊金刚石砂轮的主要失效原因是磨屑黏附。      

铝基金刚石磨轮在陶瓷加工中的应用

Fe基、Cu基、Co基金刚石工具已有大量研究,Al基金刚石工具未见报道.本文采用整体烧结法制备了结合剂组成分别为Al-Sn-Ti、Al-Sn-Ti-Ni-Co、Al-Sn-Ti-Ni、Al-Sn-Ni-Co的铝基金刚石磨轮,分析了铝基金刚石磨轮磨削陶瓷后的显微组织,对比了铝基金刚石磨轮、树脂金刚石磨轮、斜齿金刚石磨轮对不同种类陶瓷砖的修整效果.结果表明:采用A1-Sn-Ti-Ni-Co作结合剂在300℃烧结制备的金刚石磨轮,金刚石出刃高,对陶瓷砖修整效果好,适用砖质广;铝基金刚石磨轮与树脂基磨轮生产成本基本相当,但使用寿命比树脂金刚石磨轮提高3倍以上.     

强力砂轮在硬质合金刀具精密磨削中的性能研究

对强力砂轮磨粒晶形,磨削层结合剂成分,砂轮磨损情况,砂轮磨削力以及所磨削的刀具外观质量等方面进行了研究。结果表明:磨削层的结合剂成分会影响砂轮的自锐性;且在相同的磨削条件下,磨粒的晶形不仅直接影响砂轮自身的磨削力和磨损性能,而且决定了所磨削刀具的外观和表面质量。