CAM在石材数控雕刻中的应用

传统雕刻加工技术与现代化数控技术相结合的加工方式已成为获取石雕的主要加工方式之一。回顾了石材雕刻的发展及其加工方式,介绍了CAM(Computer Aided Manufacturing)在数控加工中的应用,阐述了石材雕刻加工的特殊性和CAM在石材数控雕刻加工中的应用及存在问题,并展望了今后石材数控雕刻加工的发展趋势。     

金刚石磨具表面磨粒分布形态的定量评价

为了定量评价磨粒在磨具表面的分布形态,采用静态磨刃密度Cs与磨粒分布均匀性CV两个评价指标来描述磨粒在磨具表面的分布信息。针对金刚石磨具的SEM图,对图片进行二值化处理及磨粒质点化,通过对质点的统计获得静态磨粒密度Cs,另一方面,采用泰森多边形法,获取各质点所占据的面积,利用γ分布的变异系数来评价磨粒的分布均匀性CV。利用所提出的两项指标,评价了同一磨具表面及不同磨粒排布磨具表面的磨粒分布形态,结果表明所提出的指标能较好地用于磨粒分布形态的评价。     

金刚石圆锯片轴向变形测试系统的构建与实验研究

借助位移传感器、信号调理模块和数据采集卡等硬件,并应用NILabVIEW图形化编程软件构建了具有数据采集和分析处理等功能的金刚石圆锯片轴向变形在线监测虚拟仪器系统。利用该测试系统对锯切花岗石过程中金刚石圆锯片的轴向变形进行了实验研究,分析锯切参数对锯片轴向偏摆的影响。结果表明：锯切时,锯片的轴向偏摆随切深的增大而增大,随进给速度的增大而增大,且切深对轴向偏摆的影响较进给速度大。     

钎焊金刚石线锯的失效模式研究

利用钎焊金刚石线锯在不同切割参数下对单晶硅材料进行切割,观察线锯钎料层和线锯断口形貌,结合对线锯切割受力的理论分析,研究线锯的失效模式及机理.研究结果表明,线锯的失效主要有正常失效和非正常失效,正常失效模式主要是线锯表面裂纹扩展引起的脆性断裂,非正常失效的主要模式是由于切割参数的不恰当而导致线锯的意外拉断和钎料层的脱落.     

细粒度钎焊金刚石砂轮磨削花岗石的磨削力特征分析

通过测量磨削力,研究细粒度钎焊金刚石砂轮磨削花岗岩过程磨削力随加工参数的变化特征。结果表明:磨削力是随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度的变大而增大,随着磨削深度的增大而增大。回归分析表明,磨削力受磨削深度的影响程度最大。不同加工条件下,法向磨削力与切向磨削力之间存在良好的线性关系,比值约为7.6。磨削过程中,金刚石与花岗石之间的运动符合Coulomb定律描述的滑动摩擦方式。     

蓝宝石不同晶面轴向超声振动辅助磨削特性研究

选取蓝宝石的A面、C面、M面及R面开展轴向超声振动辅助磨削试验,并从磨削力、比磨削能、表面粗糙度及表面形貌等角度对比蓝宝石四个晶面超声振动辅助磨削效果的差异。施加超声振动辅助磨削时,蓝宝石四个晶面的磨削力、比磨削能及表面粗糙度相对未施加超声振动时均有所减小,且工件表面损伤裂纹较小,表面质量更好;蓝宝石不同晶面在施加超声振动时的磨削力、比磨削能和表面粗糙度的减小比例不同,C面的减小比例最小,M面和A面的减小比例较大,R面的减小比例最大;超声振动辅助磨削蓝宝石四个晶面时,R面的改善效果最好,其次是M面和A面,C面的改善效果较差,这反映工件材料的脆性越大,超声辅助磨削对加工质量的改善效果越明显。     

高速砂轮的研究现状

高速磨削是实现对难加工材料的高性能加工的一种很有效方法。研究表明增加砂轮线速度可以降低磨削力、工件的表面粗糙度和砂轮的磨损,或者可以提高生产效率。超硬磨料砂轮具有优异的性能,因而在高速磨削中有着广泛的应用。文章总结了高速砂轮设计和制造的有关研究情况,介绍了超硬磨料砂轮在高速磨削难加工材料方面的研究状况,最后还分析了高速砂轮存在的问题。     

锯切花岗石中金刚石节块形貌变化过程跟踪

评价锯切过程中金刚石节块表面状态与锯切力的依赖关系是十分重要也是十分困难的。本文以大切深锯切为研究对象,采用新的磨粒磨损状态划分方法将传统的六种金刚石磨损状态细分为十二种,通过视频采集系统跟踪观察金刚石锯片节块表面形貌变化。通过分析磨粒的不同磨损状态随锯切面积的变化规律,并结合锯切力的变化过程,讨论分析了不同磨损状态变化与锯切过程的内在联系。结果表明,单颗金刚石的磨损变化具有跳动性。十二种磨损状态的变化能够较好的反映锯切力的变化,在达到某一锯切面积时大多数磨损状态和锯切力的变化都有一个明显的转折。     

岩石切削加工动态行为的离散元模拟

岩石切削加工时必须考虑其离散性。利用颗粒流程序对两种不同成份的岩石样本建立了离散元模型,通过改变岩石内部颗粒大小和形状从而获得了各个样本的最佳理论强度值,用离散元方法对两种不同岩石样本分别进行了压缩试验和四点抗弯试验数值模拟;监控整个切削加工过程中刀具受到的法向力和切向力,通过改变刀具切削角、切削速度及切深等参量研究了加工过程中岩石的动态行为。     

镀膜金刚石在不同金属结合剂中的表现

制备8种不同的金属结合剂金刚石工具材料,研究表面镀膜的金刚石在不同结合剂中的表现.通过三点弯曲试验评价金刚石表面镀膜对抗弯强度的贡献,并借助扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和能谱分析仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)分析,揭示金刚石与结合剂界面作用机制.通过锯切花岗石并在线测量锯切力和功率,研究金刚石表面镀膜对其耐磨性的影响.研究表明,镀膜对增强结合剂把持金刚石能力的贡献是肯定的,但是结合剂各金属组分间的结合对抗弯强度的影响大于结合剂与金刚石间的结合对抗弯强度的影响,因此对于不同的结合剂系统,金刚石节块的耐磨性能与其抗弯强度之间没有明确的对应关系.结合剂中的稀土添加剂以及基础结合剂中的主要成分直接影响镀膜金刚石的表现.