金刚石纤维砂轮的制备及磨削表面质量研究

提出和制备一种新型结构的金刚石纤维砂轮。利用粉末注射成形技术和真空钎焊技术制备出长径比大、金刚石把持力大的金刚石纤维,通过在砂轮胎体材料中添加造孔剂引入多孔隙结构以提高容屑空间,将金刚石纤维在砂轮胎体材料中进行有序排布,对砂轮胎体材料进行热压成形制备出新型金刚石纤维砂轮。新型金刚石纤维砂轮制备后,开展其与普通树脂结合剂金刚石砂轮在相同试验条件下的磨削表面质量研究。试验结果表明:金刚石纤维砂轮磨削表面质量优于普通树脂结合剂砂轮,加工表面完整性较好,宏观裂纹和表面损伤相对较少;当进给速度为40 mm/s,磨削深度为40μm时,金刚石纤维砂轮磨削表面粗糙度为0.52μm,比普通树脂结合剂砂轮的磨削表面粗糙度降低了20%;相同试验条件下,新型金刚石纤维砂轮的磨削表面残余应力下降了8%~12%,金刚石在磨削过程中主要经历了完整、小块破碎、大块破碎、磨耗等正常磨损形式,其具有较长的使用寿命。     

金刚石微粉砂轮超精密磨削技术

论述了金刚石微粉砂轮超精密磨削的特点、存在的技术难题及其发展前景。对金刚石微粉砂轮超精密磨削机理进行了探讨，认为它是以微切削为主的多种作用的融合；研究了金刚石微粉砂轮修整机理及其常用的有效修整方法；提出了树脂-金属复合结合剂金刚石微粉砂轮的构想，论述其结构的形成、制作过程及其实际磨削效果；最后，探讨了进行金刚石微粉砂轮超精密磨削时的影响因素及环境条件。     

硅片磨削砂轮的新进展

在硅片制造过程中,磨削加工已经成为非常重要的工艺手段.随着对硅片加工高质量、低成本要求的不断提高,对加工中所使用的磨削砂轮要求其具有低磨削表面损伤、良好的自锐能力、保持一致性、长寿命和低成本等性能.对硅片磨削砂轮近年来的技术进行了回顾,论述了为满足这些严格要求,在硅片磨削砂轮的磨料、结合剂材料、孔隙生成以及几何设计方面的进展.     

ELID磨削占空比对铁基金刚石砂轮氧化膜特性影响

在线电解砂轮修整(ELID)镜面磨削硬脆材料可以获得高质量的加工表面,在加工中铁基金刚石砂轮的氧化膜起着至关重要的作用.通过磨削BK7光学玻璃的试验研究,电解参数占空比对氧化膜生成速度、厚度及其对加工表面质量有着重要影响,在保证加工质量及降低砂轮损耗率的基础上找到了最优的占空比参数.     

精密磨削时CBN砂轮的修整

本文以高硬度铸铁的精密磨削为对象,对立方氮化硼(CBN)砂轮采用金刚石砂轮进行整形,磨料弹性挤压法修锐,获得理想的砂轮精度和磨料出刃高度。装置简单,操作容易,修整后的砂轮可在550～600分钟内保持稳定的磨削效果,表面粗糙度Ra值为0.1μm左右。     

电火花修整金刚石微粉砂轮的磨削特性

地于金属结合剂金刚石微粉砂轮来说，电火花修整法是一种高效的修整方法，本文讨论了电火花后青铜结合剂金刚石微粉砂轮磨削工程陶瓷的磨削力、磨削工件表面粗糙度特性，并同常规磨削法修整进行了比较。     

精密和超精密磨削机理及磨削砂轮选择的研究

从磨削砂轮及其修整、磨削用量、磨床精度等主要方面总结达到精密和超精密磨削效果的必要措施。提出有关超精密磨削机理的技术发展前沿并着重介绍有关超硬材料砂轮超精密磨削的研究趋势。     

ELID 超精密磨削砂轮表面氧化膜形成过程的建模和仿真

砂轮表面氧化膜的形成规律与特性对ELID超精密磨削质量有着重要的影响。为了研究在ELID磨削中氧化膜的形成规律,基于电化学基本原理,建立了砂轮表面氧化膜形成过程的一般模型,并对金刚石砂轮电解预修整过程中氧化膜的生长过程进行了仿真。在此基础上,对控制氧化膜生长的主要因素进行了理论分析。为了验证模型和仿真结果的正确性,采用与仿真过程同样的控制参数,对氧化膜的生长特性进行了实验研究。结果表明仿真结果与实验结果基本吻合。     

平面磨削中金刚石砂轮有效磨粒数的研究

采用4个不同排布方式的钎焊金刚石砂轮和1个电镀金刚石砂轮磨削天然黑色花岗石，用薄片热电偶检测磨削弧区温度信号，同时测量了磨床主轴的功率。通过分析温度信号中高频热脉冲的个数，确定金刚石砂轮实际参与磨削的磨粒数量和有效磨粒比，并计算出磨削过程中单颗金刚石磨粒的实际最大切削厚度及其消耗的切削功率。     

PCD刀具金刚石砂轮刃磨表面质量及其对加工工件表面质量的影响

对树脂结合剂、金属结合剂和陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨PCD刀具的过程特点进行了比较分析,认为陶瓷结合剂金刚石砂轮刃磨PCD刀具可以得到较好的刃磨表面质量且刃磨效率最高;同时对加工工件表面的形成过程进行了分析,认为PCD刀具的后刀面表面质量是最重要的影响因素。     

金刚石型面约束的自由磨粒挤磨修整超硬磨料砂轮方法

针对超硬磨料砂轮存在修整困难的问题,基于金刚石和普通材料在强度上存在巨大差异的特点,提出了一种在金刚石型面约束下将磨粒挤压和修磨相结合的修整方法,其基本原理是:表面有精密形状的金刚石工具通过高速旋转生成具有约束能力的高强度型面,型面通过约束自由磨粒对被修砂轮产生挤压划擦作用破坏砂轮结合剂完成砂轮高效修形,同时通过修整工具高强度金刚石磨料的微研削作用对被修砂轮型面进行进一步精密修磨。对约束型面的形成及自由磨粒在型面约束下挤压和研削作用机制进行了分析,并介绍了挤磨修整系统的构成和特性,对修整力、修磨速度和自由磨粒等参数影响规律进行了初步试验探索,结果表明,自由磨粒型面约束下的挤压能够实现超硬磨料砂轮的快速成形精密修整。     

基于新型金刚石砂轮的Al2O3陶瓷磨削性能

利用粉末注射成形和真空钎焊技术制备了一种新型金刚石砂轮,制备的新型金刚石砂轮具有金刚石把持力大、金刚石微刃有序排布等特点。进行了基于新型金刚石砂轮的Al2O3陶瓷磨削性能研究。实验结果表明：相对于普通树脂结合剂金刚石砂轮,新型金刚石砂轮磨削Al2O3陶瓷的加工表面形貌完整性较好,宏观裂纹和表面损伤相对较少;表面粗糙度较小,当进给速度为40mm/s、磨削深度为40μm时,加工表面粗糙度Ra在0.68μm左右;在相同实验条件下,新型金刚石砂轮的磨削力减小了12%~17%,磨削温度降低了80~120℃。     

陶瓷材料的超精密磨削加工

对陶瓷材料超精密磨削加工的研究结果表明,陶瓷等脆性材料的磨削表面粗糙度主要与砂轮的平均磨粒尺寸、进给量等因素有关。只有当金刚石砂轮的平均磨粒尺寸小于１８ ．５μｍ 时,才能在塑性磨削模式下加工出表面粗糙度为ｒｍｓ４ ．１５ｎｍ 、 Ｒａ３ ．０７ｎｍ 的高质量光滑表面。     

磨削参数对陶瓷结合金刚石砂轮磨削硬质合金表面粗糙度的影响

采用因素分析法,研究了不同条件下磨削参数的变化对陶瓷结合金刚石砂轮磨削硬质合金表面粗糙度的影响,分析了影响硬质合金表面加工质量的原因,并提出提高硬质合金表面加工质量的方法。     

Precision Grinding of Reaction Bonded Silicon Carbide Using Coarse Grain Size Diamond Wheels

Reaction bonded SiC(RBSiC) is attractive for optical application because of its favorable properties and low fabrication cost. However, the difficultness and cost involved in RBSiC grinding limit its application. The investigation on high efficient and low-cost machining with good grinding quality is desired. Generally, high efficient machining for RBSiC is realized by using coarse grain size grinding wheels, but serious grinding damage is inevitable. In this paper, monolayer nickel electroplated coarse grain size diamond grinding wheels with grain sizes of 46 μm, 91 μm, and 151 μm were applied to the grinding of RBSiC. An electrolytic in-process dressing(ELID) assisted conditioning technique was first developed by using cup shape copper bonded conditioning wheels with grain sizes of 15 μm and 91 μm to generate the conditioned coarse grain size wheels with minimized wheel run-out error within 2 μm, constant wheel peripheral envelop as well as top-flattened diamond grains. Then, the grinding experiments on RBSiC were carried out to investigate the grinding performance and material removal mechanism. The experimental results indicate that the developed conditioning technique is applicable and feasible to condition the coarse grain size diamond wheels under optimal conditioning parameters, and the material removal mechanism involved in RBSiC grinding is the combination of brittle fracture and ductile deformation to generate smooth ground surface. This research is significant for the high efficient and low-cost precision grinding of RBSiC with good ground surface quality.     

超硬磨料砂轮的激光修锐技术研究

激光修整超硬磨料砂轮的原理,利用Ｎｄ：ＹＡＧ固体脉冲激光器进行激光修锐青铜结合剂和树脂结合剂硬磨料砂轮的试验,用扫描电镜观察了激光修锐前后砂轮表面的微观表貌,对激光作用下砂轮表面不同结合剂材料的去除机理进行了分析,通过磨削陶瓷试验,研究激光修锐的金刚石砂轮的磨削性能,并与普通砂轮磨削肖修锐的金刚石砂轮进行对比。结果表明,采用试验所确定的激光参数可选择性地去除砂轮表面的结合剂材料,而不损伤超硬磨粒,     

电镀金刚石砂轮端面磨削2024Al／SiCp的实验研究

用电镀金刚石砂轮对SiC颗粒增强铝基复合材料2024Al／SiCp进行了端面磨削实验研究。结果表明,端面磨削能获得高质量加工表面;已加工表面残余应力为压应力;磨削参数对切向和法向磨削力影响较小,但对轴向磨削力影响较大,且轴向磨削力随着磨削深度的增加而明显增大。     

氮化硅陶瓷镶块低粗糙度磨削的研究

提出氧化铝砂轮磨削陶瓷表面的加工过程是砂轮磨粒与工件表面凸峰的碰撞－碰撞与摩擦共同作用－摩擦抛光。对砂轮速度，工件转速、砂轮横向进给量、光磨次数，陶瓷材料硬度以及切削液等因素对表明粗糙度的影响进行了分析，表明氧化铝砂轮通过挤压和磨削抛光作用使陶瓷工件表面的粗糙度得到显著改善，实现了在普通磨床上对陶瓷材料的高质量加工。