40Cr超高速磨削工艺实验研究

采用CBN砂轮,在砂轮线速度为90~210 m/s的磨削条件下,对40Cr进行了超高速磨削工艺实验.分析了在超高速磨削过程中砂轮周围气障对磨削过程的影响,讨论了砂轮线速度、切削深度、工件速度等工艺参数对磨削力、工件表面粗糙度、比磨削能的影响.实验表明,在高速超高速磨削过程中,砂轮速度提高使得磨削力大大减小,工件表面粗糙度值下降,工件表面质量得到提高;加大切削深度而工件表面粗糙度值增加不大,大大提高了磨削效率,同时也保证了工件表面质量.     

氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺试验研究

在采用封闭式阴极装置实现高速ELID磨削的基础上,对氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺机理进行了研究.通过与非ELID高速磨削工艺的对比,揭示了氮化硅陶瓷ELID高速磨削的工艺机理,并给出了其表面粗糙度、磨削力与工艺参数之间的变化规律.这些规律表明:ELID高速磨削工艺能大大地减小氮化硅陶瓷的表面粗糙度值及磨削力,获得较好的表面质量.此外,砂轮线速度和磨削深度对其表面粗糙度值没有显著影响,且变化没有明显规律;而工件速度对表面粗糙度值存在一定的影响,表面粗糙度值随着工件进给速度的提高而增加,即表面加工质量有下降的趋势;ELID高速磨削工艺中的各类磨削参数均对氮化硅陶瓷的磨削力产生重大影响:磨削深度增加或工件速度的加快,都使磨削力变大;砂轮线速度的增加则导致磨削力下降.     

TC4钛合金超高速磨削工艺试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮和陶瓷结合剂CBN砂轮,对TC4钛合金进行了超高速磨削工艺试验,对磨削后砂轮及工件表面形貌进行了观测.研究了砂轮线速度、工作台速度、磨削深度等磨削参数对磨削力、表面粗糙度等的影响情况.结果表明,TC4钛合金在超高速磨削条件下的加工效率和表面品质获得了明显提高.     

纳米结构陶瓷(n-WC/12Co)涂层材料精密磨削的试验研究

对纳米结构陶瓷(n—WC／12Co)涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力进行了较详细的试验研究，对常规结构陶瓷(c—WC／12Co)和n—WC／12Co涂层材料的磨削力作了对比磨削试验。分析了磨削工艺参数如砂轮磨削深度、工件进给速度、金刚石砂轮粘结剂类型和磨粒尺寸以及被磨试件材料特性等对磨削力的影响。结合被磨试件表面的扫描电镜(SEM)的观察，分析了n—WC／12Co涂层材料磨削的材料去除机理。     

平面磨削接触长度的实验研究

采用临界接触状态技术、热电偶技术和三向压电晶体测力仪分别在线测量了不同磨削工况下砂轮-工件的接触长度、磨削温度和磨削力.实验结果表明,实际接触长度远大于几何接触长度,且两者之比与磨削工况密切相关.讨论了磨削参数、砂轮、工件材料、磨削方式、磨削温度和磨削力等因素对接触长度的影响,分析了各自对接触长度的影响机理.随着磨削温度升高、磨削力增大,导致工件和砂轮的变形增大,进一步导致接触长度增大.     

纳米硬质合金的ELID磨削

利用ELID磨削技术对纳米硬质合金的磨削性能进行了实验研究,并将纳米硬质合金的磨削性能和普通硬质合金的磨削性能做了对比.分析了磨削工艺参数如磨削深度、工件进给速度对磨削性能的影响.研究结果表明,在相同磨削条件下,纳米硬质合金磨削力高于普通硬质合金,磨削表面质量优于普通硬质合金.     

高速高效低粗糙度磨削表面粗糙度和质量的试验研究

本文介绍了一种用普通砂轮和高速磨床进行高速高效低粗糙度磨削的新型超精密磨削加工技术。在大量的试验中对磨削表面粗糙度和质量进行系统地研究,并且获得了镜面(R_(zmin)=0. 048μm)。与传统的低速超精密磨削相比,采用这种新技术将会使磨削表面粗糙度大大降低和获得良好的表面质量。此外,也对其磨削机理进行了一定的探讨。     

杯形砂轮精密磨削WC-Co涂层的磨削力

使用杯形砂轮进行磨削,可以获得较高的加工效率和表面质量.但由于杯形砂轮的平面磨削方式与普通外圆砂轮平面磨削存在差异,故传统的磨削力建模不适合杯形砂轮的平面磨削.为了从本质上解释杯形砂轮磨削力的各种现象,本文对杯形砂轮的磨粒切削过程进行了分析,提出了杯形砂轮有效磨削宽度的概念,分析了杯形砂轮磨削陶瓷涂层时的磨削力,建立了杯形砂轮精密磨削陶瓷涂层磨削力的理论公式.磨削力工艺试验结果验证了理论公式的有效性和正确性.     

高速高效低粗糙度磨削工艺参数寻优

根据工艺参数的数学模型和最优化原理，在以加工零件表面最低粗糙度及高生产率的前提下，对高速磨削工艺参数进行寻优。     

120m/s高速磨削工艺的试验研究

本文阐述进行120m/s高速磨削所使用的试验研究设备及其工艺条件.列出了使用不同砂轮在不同的磨削条件(z'')下所得到的主要参数(F''_n, P, V''_w, G, R_a)的试验结果.在其它条件相同的情况下,和60m/s磨削的试验结果进行比较,120m/s高速磨削在提高磨削生产率、磨削精度、砂轮耐用度和工件表面光洁度等方面,都有显著的优越性.本文还对进行120m/s高速磨削时影响磨削过程的主要工艺参数及各参数问的关系进行了试验、分析和研究.试验结果表明,高速静压轴承、用高压喷咀冲洗砂轮和冷却磨削区域、砂轮平衡及修理条件等因素均对120m/s高速磨削过程产生影响.     

超高速磨削技术的发展及其主要相关技术

阐述了超高速磨削的机理与特点，介绍了其技术现状及发展趋势，分析了超高速磨削机理与工艺、超高速磨削用主轴单元制造技术、超高速磨削砂轮、磨削液及供液系统等主要相关技术。     

基于曲率分段的发动机凸轮磨削步长优化算法

提出一种改进凸轮磨削加工效率和精度的新算法.该算法根据加工精度要求，利用砂轮相对凸轮转角的运动轨迹的曲率计算各加工转角下的最大允许转角步长，并对凸轮加工转角进行分段，优化加工转角步长和转速.与恒转速法相比，有效减少加工中的冗余步长，提高加工转速，改善加工效率，并避免恒转速法在凸轮上升段及下降段与缓冲段相接处的精度不足及砂轮架加速度过大所致的响应滞后问题，保证凸轮加工精度和加工效率.     

生物基单宁树脂砂轮切割片的制备

用三乙氧基硅烷和丙烯酸正丁酯与缩合单宁和糠醇共缩聚制备一款高硬度、抗压、切割性好的热固性树脂基砂轮切割片来替代酚醛树脂砂轮切割片。通过扫描电子显微镜（SEM）对切割片的外观进行分析，通过万能力学试验机和电动角磨机对砂轮片的硬度、压缩强度和切割性能进行综合评价，采用电喷雾质谱（ESI-MS）对其结构进行定性分析。结果表明，在酸性条件下，三乙氧基硅烷和丙烯酸正丁酯与单宁和糠醇发生了不同程度的共缩聚反应，所制备的砂轮片表面平滑、孔隙少，固化后砂轮切割片的硬度和抗压强度值分别达到了13.56 daN·mm^-2和159 MPa，且具有较好的切割性能，切割金属5 s后的质量损失低于自制酚醛树脂基砂轮片。     

高速、超高速磨床机械安全设计框架研究

高速、超高速磨床在加工过程中由于主轴速度高、切削力大、进给速度快、砂轮旋转速度高，其危害性极大。本文根据机械安全设计的方法，针对影响高速、超高速磨床安全的各个子系统的危险情况和风险，探讨高速磨床的安全设计总体技术方案和技术路线，为寻求建立适合于高速、超高速磨削工况下的风险评价体系和寻找出最优的风险评价数学模型探路，为高速加工机床的机械安全设计提供理论依据和设计方法。     

磨料有序排布钎焊金刚石砂轮磨削硬质合金的性能研究

通过优化排布金刚石磨料研制出钎焊单层金刚石端面砂轮.以硬质合金为加工对象,研究了该砂轮的磨削性能.结果显示连续干磨时,金刚石磨粒的失效形式主要是磨耗磨损和断裂两类,没有出现传统的电镀和烧结工具磨粒大量脱落的现象.这表明钎料合金对磨粒的高强度把持和砂轮的高耐用度.此外,工件的磨削表面获得了良好的粗糙度,理论预测的粗糙度数值和试验数值基本一致.     

磨片精磨区纤维轨迹模型的建立及磨齿作用频数的求解

通过对热磨机磨片精磨区内纤维运动的分析,阐述了纤维的流体特性;根据流体力学的运动学原理求解磨片精磨区间隙内纤维流体的运动轨迹模型,并建立纤维流体在精磨区内的轨迹方程;结合磨片的结构参数,运用轨迹方程推导磨齿作用频数的数学表达式,并通过计算实际磨片的磨齿作用频数和统计纤维的研磨质量数据探究二者之间的影响关系。结果表明:纤维流体在精磨区内的流动属于库特流动,并符合Naiver提出的线性滑移模型;其运动轨迹呈螺旋形,主要受磨片角速度、磨片间隙、磨片齿倾角的影响;磨齿作用频数受磨片结构参数影响,并与纤维的研磨质量具有相关性,合理的磨齿作用频数能够保证较高的纤维质量。