外径预测和砂轮补偿模型研究

在数控磨削硬质合金刀具中,砂轮磨损的补偿技术是关键技术之一。本文基于灰色预测理论并结合磨削试验建立刀具外径预测的阈值模型,对倒角工步的砂轮磨损进行分析,结合外径预测的阈值模型建立了倒角工步砂轮补偿策略。     

工程陶瓷高速深磨磨削力模型的研究

为实现工程陶瓷优质高效的磨削加工,对高速深磨磨削机理和工程陶瓷材料损伤机理进行深入系统的研究,建立工程陶瓷高速深磨磨削力的数学模型,并对该模型进行试验验证.结果表明,模型的计算值和试验结果的趋势一致,数值也非常接近.工程陶瓷磨削力模型与磨削试验均表明工程陶瓷的磨削力与材料的去除方式、力学性能及工艺参数有关.在材料发生塑性变形去除的磨削过程中,显微硬度越高材料的磨削力越大;材料脆性断裂去除时,断裂韧度越高、显微硬度越低材料的磨削力越大.砂轮线速度升高、工件进给速度或磨削深度降低,磨削力降低.材料去除方式不同磨削参数对磨削力的影响程度不同,且磨削参数对塑性去除材料的磨削力的影响要大于其对脆性断裂去除材料的磨削力的影响.     

工程陶瓷材料高效深磨的试验研究

针对如何提高工程陶瓷加工效率,改善陶瓷零件的表面质量这一问题,对氧化锆、氮化硅和氧化铝三种陶瓷材料进行高效深磨的试验研究.单位砂轮宽度磨除率达120mm3/(mm·s),最大磨削深度为6mm.在此试验的基础上,对不同砂轮线速度、磨削深度和工件进给速度对陶瓷材料的磨削表面状况、磨削力、比磨削能和去除方式的影响进行研究.结果表明:随着砂轮线速度增加,磨削深度减小,将导致最大未变形切削厚度减小,单位面积磨削力减小,比磨削能增加,磨削表面的塑性痕迹增加,脆性断裂痕迹减少.在陶瓷材料的高速超高速磨削中采用较大切深,能提高磨削效率且表面质量变化不大.     

部分稳定氧化锆PSZ高效深磨磨削力试验研究

本文对部分发稳定氧化锆陶瓷（Panialy stabilized Zirconia，PSZ）在高效深磨条件下的磨削力进行了试验研究，分析了各种因素对磨削力的影响，并与其它磨削方式的PSZ陶瓷作了比较和综合分析。分析表明：PSZ陶瓷在高效深磨条件下，当比材料去除率一定时，工作台速度的变化对磨削力的影响比切深的变化对磨削力的影响大；磨削力与普通磨削相比较大，比材料去除率是普通磨削的几十倍；材料去除模式以显微塑性去除为主，磨削工件表面质量较好。     

不锈钢超高速磨削试验研究

为避免不锈钢磨削中发生砂轮堵塞,减轻磨削烧伤的程度,提高加工效率,优化加工工艺,对不锈钢进行超高速磨削试验研究。在高速/超高速磨削条件下,研究了不同砂轮线速度、工件进给速度和进给量对不锈钢磨削的磨削力、表面粗糙度和表面形貌的影响作用,并检测了不同工况下的砂轮表面状态。研究结果表明,不锈钢在超高速磨削状态下,选择合理的工作台速度和磨削深度能有效提高加工效率,同时又能保证磨削质量。
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平头铣刀关键工序磨削参数的优化

以平头铣刀关键工序为例,分析在不同磨削方式下平头铣刀关键工序磨削优化模型的变量选取、约束条件及目标函数的设定。以平头铣刀端齿后角磨削工序为例,设计正交磨削试验,并用线性回归分析拟合该工序的磨削工件表面粗糙度预测模型。分别运用遗传算法和复合形法求解磨削参数优化模型,验证模型的适用性。结果表明:在保障磨削质量的前提下,建立的优化模型所推荐的磨削参数能有效提升磨削效率。     

钢轨材料高速进给干磨砂轮性能研究

钢轨修磨是修复钢轨损伤的主要方式。相比于普通磨削,钢轨修磨对砂轮的磨削加工性能提出了特殊的要求。依据钢轨铣磨车作业工况,设定磨削参数,对不同砂轮进行试验研究,优选符合作业要求的砂轮。试验结果表明:树脂结合剂混合刚玉磨料砂轮耐磨性较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂白刚玉大气孔砂轮的磨削效率和耐磨性综合性能较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂微晶刚玉砂轮的自锐性好,干磨削效率高,但耐用度极低。      

氮化硅陶瓷高效深磨温度的研究

采用K型可磨热电偶对氮化硅陶瓷高效深磨的温度进行了测量,讨论高效深磨中不同磨削参数对磨削区温度和能量分配的影响.研究结果显示,氮化硅陶瓷高效深磨中,磨削区温度通常在200～300℃之间,磨削能量分配系数在2%～5%之间.这表明大部分热量被磨屑和冷却液带走,避免了磨削区的高温.磨削区温度与弧区的平均热流密度有着较好的线性关系,即热流密度越高对应的磨削区温度越高.当砂轮线速度或磨削深度高于临界值时,磨削弧区的温度先逐渐升高到约250℃,然后急剧上升至接近干磨时的温度.     

窄深槽磨削温度场三维有限元仿真与实验研究

在窄深槽磨削温度预测问题的研究中,针对工件宽度窄于磨削接触区理论长度的工况下磨削温度预测和工艺参数选择的问题,考虑了材料物理性能随温度非线性变化的关系,采用ANSYS生死单元技术对窄深槽磨削时的瞬态温度场进行了三维有限元仿真分析,研究了不同磨削工况下磨削区和已加工表面的温度变化.进行了磨削试验,将仿真结果与试验结果进行对比,并结合仿真温度分析了亚表面损伤情况.仿真结果表明,得到的结果和试验结果有较好的一致性,且工件进给速度越大,结果越接近试验值,仿真很好地阐释了温度场的热传递情况.根据仿真温度,结合温度变化导致的亚表面硬度值变化,可进行工件热损伤程度的预测.