STUDY ON COPYING QUALITY IN CONTOUR GRINDING

A criterion is proposed to the feasibility on radial copying grinding, i.e.the pressure angleapplying to a point on the workpiece contour to be profiled should be smaller than its angle limit.Therefore, the expressions of the angle applying to copying grinding and the angle limit to copyingmechanism are derived, with the measures taken for the quality improvement of copying movementin contour grinding discussed.

叶脉仿生分形纹理化金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷试验评价

针对氧化锆陶瓷在传统砂轮磨削过程中存在的磨削力大、加工质量较差等问题,根据叶脉分形结构在减阻导流与散热传质方面的优异性能,建立叶脉分形角模型,设计30.0°、45.0°和60.0°3种不同分形角度的叶脉仿生分形纹理化金刚石砂轮,对比分析原始砂轮与3种仿生分形砂轮对氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度Ra、磨削力和磨削力比的影响。结果表明:仿生分形砂轮比原始砂轮具有更好的磨削性能;与原始砂轮相比,仿生分形砂轮的法向磨削力降低了12.7%~55.8%,切向磨削力降低了8.1%~40.3%,且其对表面粗糙度Ra影响不明显;当分形角为30.0°时,获得的磨削力比最小值为1.4~3.0,表面粗糙度Ra最小值为1.824μm。

单向陶瓷基复合材料C/SiC变角度顺逆磨的对比试验

通过正十二边形磨削轨迹测试方法研究了单向C/SiC的磨削力和加工表面质量的影响机制。研究发现,相较于顺磨,逆磨的切向磨削力减小10%~25%,法向磨削力减小30%~50%,表面粗糙度减小25%~65%;纤维磨削角对磨削特性具有显著影响,顺纤维磨削时,磨削力由大到小的纤维磨削角排序为60°、30°、90°、0°,逆纤维磨削时的排序为120°、90°、150°、180°;加工表面粗糙度Sa由大到小的纤维磨削角排序为0°、150°、120°、30°、60°、90°;C/SiC磨削加工时,材料的变形回弹效应较明显。对比了不同纤维磨削角下的表面微观形貌,提出了磨削材料去除模型。

液晶玻璃磨角机磨削精度分析与修正方法的研究

手机在使用中从高处跌落时,屏幕的角部受力后导致整个玻璃破损,后期维护成本较高。基于此,设计研发了液晶玻璃磨角设备,介绍了该设备的工艺流程、主要结构及关键工艺参数,分析了液晶玻璃磨角机在磨削玻璃任意角时出现精度误差的数据深度分析及修正方法,用以确保产品的磨削精度及设备的稳定性,以期该研究对相关行业提供技术参考。

基于FLUENT的大螺旋角沟槽砂轮磨削弧区气流场特性研究

磨削加工过程中,磨削弧区气流运动特性是影响磨削液有效注入的重要因素。针对普通砂轮磨削弧区换热效率低下,极易产生局部高温和磨削烧伤等问题,以大螺旋角沟槽砂轮(螺旋角β>85°)为研究对象,在FLUENT中创建了磨削弧区三维气流场数值分析模型,研究了螺旋角度、沟槽宽度及深度对气流场特性的影响。结果表明,砂轮表面螺旋沟槽宽度、深度以及螺旋角度越大,磨削区气流场压强越低,对磨削弧区气流场强度的削弱能力越强。并且,螺旋沟槽对磨削液有着良好的导通作用,磨削液更容易进入磨削弧区,在磨削弧区内部形成通畅的“换热通道流场”,从而显著提升磨削区的换热能力,有效降低磨削过程磨削温度。

基于模糊PID的打磨头角度控制策略研究

在进行风电机组叶片表面打磨工序时,需要控制打磨头的径向与叶片表面保持垂直。对打磨头的角度调整问题进行分析和研究,通过分析打磨头的结构构成与运动轨迹,建立打磨头伺服系统的数学模型。基于角度变化引起的重力转矩补偿量,提出一种模糊比例-积分-微分(Proportion-Integral-Differential,PID)的角度伺服控制系统。Simulink仿真验证结果表明,重力补偿后模糊PID控制方法的打磨头伺服系统响应速度更快、误差更小,能够较好地调整打磨头的角度。

大螺旋角沟槽结构化砂轮的数值建模

通过数值建模的方法研究结构化砂轮的磨削性能可以清晰地展现其复杂的磨削机理,并且能够设计出符合实验要求的结构化砂轮,进而提高磨削实验效率。本文通过建立砂轮和螺旋线的坐标系,分析两者的数学关系,沿螺旋线在砂轮圆周方向上构建大螺旋角沟槽砂轮的数值建模研究,提出了一种更简便地构建螺旋沟槽砂轮的数值建模方法。

基于数学建模的球头立铣刀参数化结构设计

针对球头立铣刀的结构进行综合分析,建立球头立铣刀相关数学模型,确定球头立铣刀的周刃螺旋线、侧刃螺旋线和容屑槽,并基于UG的二次开发进行球头立铣刀的三维参数化建模,得到准确的球头立铣刀三维模型。在考虑机床误差的前提下,对原材料进行磨制与送检,发现经此方法设计的球头立铣刀前角、后角和螺旋角与设计值的偏差分别为15′36″,25′26″,8′12″,槽深和中心半径与设计值的偏差为0.007mm和0.004mm,角度偏差在0.5°之内,尺寸偏差控制在±0.01mm,该方法可有效提高刀具的外形精度。

基于提高成形磨削效率和精度的接触线优化

针对成形磨削斜齿轮过程中存在的磨削效率较低和齿向修形扭曲问题,从成形磨削原理出发,求解出砂轮与齿面之间的接触线,通过分析其性质,总结出磨削参数对接触线的影响规律,得到砂轮安装角度对接触线的影响占主要地位的结论。根据所得规律,研究成形磨削斜齿轮磨削效率、精度与接触线之间的关系。在不受磨削干涉影响的条件下,采用数值模拟算法对影响接触线形态变化的砂轮安装角度进行优化,并通过调整砂轮安装角度来控制接触线形态,从而实现对接触线的优化。实例分析表明,该优化方法可有效提高磨削加工的效率和齿向修形精度。

基于诱导法曲率的齿轮成形磨削干涉分析

如何避免和降低干涉是提高齿轮成形磨削效率和精度的关键技术之一。基于微分几何理论和空间啮合原理,利用无瞬心包络法精确求解磨削一个齿槽的完整砂轮廓形;在对曲面啮合诱导法曲率理论研究基础上,通过计算砂轮曲面和齿轮螺旋面间接触线上任意点诱导发曲率值检验磨削干涉与否,并总结了诱导法曲率随安装参数变化规律和接触线附近干涉区域形成特点,为齿轮成形磨削提出一种如何验证、降低及避免干涉的方法;基于Matlab编写计算程序,以磨削无干涉为限制条件获得砂轮安装角和砂轮半径的取值范围。通过实例计算验证了不合理调整砂轮安装角或砂轮修形将导致磨削干涉,为实际磨削提供了安装参数的合理选取范围,具有实际指导意义。

新型点磨削砂轮磨削参数对磨削温度影响研究

提出了一种带有粗磨区倾角θ的陶瓷结合剂CBN点磨削砂轮,这种新型砂轮具有磨除率高、加工精度好等优点。研究了磨削热产生与分配理论和红外测温原理。分别用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削QT700材料的阶梯轴,用Thermovision A40M热像仪测量砂轮磨削工件时接触区的平均温度,得出了偏转角α、磨削深度ap、工件轴向进给速度vf和砂轮速度vs在磨削过程中对磨削温度的影响规律,并且比较了在同一组磨削参数下,三种不同θ角砂轮对磨削温度的影响情况。

基于MATLAB的60kg/m钢轨预打磨模式设计研究

考虑到钢轨打磨列车磨石对60kg/m钢轨轨头不同区域打磨能力的差异,建立轨头不同弧段打磨量与打磨功率的线性关系,采用三次样条曲线对钢轨轨头型面进行精确拟合;针对GMC-96打磨列车,考虑到轨头不同弧段对打磨精度的影响、轨头各个区域打磨面积不同,采用MATLAB编程优化得到预打磨磨石的最终排布角度;基于打磨深度一致性提出磨石打磨功率的制定方法,设计较优的钢轨预打磨模式;根据磨石角度及打磨面积确定轨头上每个磨石的具体位置,获得钢轨打磨后型面。基于打磨前后钢轨型面的对比分析,提出评价钢轨打磨质量的方法;磨石打磨功率能否自由设定对钢轨打磨深度一致性有重要影响。

葡萄皮超微粉碎工艺的研究

葡萄皮具有极高的营养价值,为充分利用葡萄皮中的功能性成分,对葡萄皮的清洗、干燥、杀菌、低温超微粉碎等工艺进行了研究。采用正交设计方法,选取时间、温度、水分含量为影响因素,以表征粉体特性的休止角为考察指标(滑角和细胞破壁率作为参考)。结果最佳粉碎工艺为C1A3B1,即:将葡萄皮调整水分含量小于3%,加入30g/kg微晶纤维素,在-20～-15℃下粉碎30min。最终得出原料水分对粉体特性影响最大,粉碎时间影响较大,在粉碎过程中应加以控制。采用该工艺获得的葡萄皮超微粉的颗粒直径为2.1～25.6μm,平均直径为7.8μm,而葡萄皮细胞的直径为7.5～52.5μm,平均为25.7μm,说明细胞破壁率达到了100%,并且反应粉体流动性的指标休止角α=39.6°(<40°),达到了超微粉体生产的要求。

新型点磨削砂轮磨削参数对表面质量的影响

提出一种带有粗磨区倾角θ的陶瓷结合剂CBN点磨削砂轮,研究了新型砂轮设计与制备的原理;这种新型砂轮具有磨除率大、加工精度好等优点.分别用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削QT700材料的阶梯轴,用超景深显微系统和三维轮廓仪观测工件的表面质量,测量出表面粗糙度,得出偏转角α、磨削深度a p、工件轴向进给速度v f和砂轮速度v s等不同磨削参数对表面粗糙度的影响规律,并且比较了在同一组磨削参数下,3种不同θ角砂轮对表面粗糙度的影响情况.

斜齿轮成形磨削接触线优化研究

针对成形磨削斜齿轮中接触线对磨削不平衡力、磨削加工效率以及导程修整的影响,根据成形磨削啮合原理求出砂轮与齿面之间的接触线,通过对接触线性质的分析,得到砂轮安装偏转角的变化对接触线的影响规律。基于加权平方和的优化方法,对影响接触线变化的砂轮参数进行了优化,并设计出模拟仿真程序,可用于对接触线的优化调整。较传统的砂轮安装偏转角经验取值法,本文优化结果更加精确可靠。

下颌角磨削去骨术前后咬肌变化

目的探讨改良下颌角磨削去骨术矫治轻度下颌角肥大畸形术后咬肌形态的变化,为轻度下颌角肥大畸形矫治手术提供参考依据。方法应用改良下颌角磨削去骨术矫治200例轻度下颌角肥大畸形,采用高频浅表超声成像技术,随机抽取60例患者分别在术前、术后每隔4周,放松和用力咬合两种状态下测量双侧咬肌厚度,观察比较变化情况。结果术前及术后24周相比咬肌平均厚度变薄,萎缩明显(P<0.05);术后24周与术后32周相比咬肌平均厚度无变化(P>0.05)。结论改良下颌角磨削去骨术后,术后24周内肥大的咬肌可自行萎缩,不需处理。术后24周后咬肌不再有变化。轻度下颌角肥大者可行单纯磨削去骨术,无需切除咬肌。

KDP晶体超声辅助磨削的亚表面损伤研究

通过采用角度抛光和逐层抛光法以及择优化学腐蚀,对基于超声辅助磨削的KDP晶体试件进行亚表面损伤形式观察以及损伤深度检测,以便为后续加工提供指导。损伤检测实验表明:在超声辅助磨削工艺条件下,亚表面损伤以与磨粒运动方向平行的中位裂纹为主,且裂纹间距具有一定的规律性;亚表面损伤深度为19～48μm,磨头形状(有无倒角)较之磨头磨粒粒度对亚表面损伤深度具有更大的影响,使用有倒角的磨头可得最小亚表面损伤。

塔式磨机磨矿机理及关键参数研究

针对塔式磨机磨矿机理及关键参数对其性能的影响尚未明晰的问题,研究了搅拌器结构参数对磨矿效率的影响机理。采用正交试验验证了塔式磨机磨矿过程符合Charles定律,建立了筒内环形区域间介质球速度数学模型。研究表明,较大螺旋直径利于提高磨矿效率,小的螺旋升角有利于提高磨矿剪切功率,搅拌转速高于临界转速时磨矿效率略有下降。

蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤双片式角度抛光法检测

针对传统角度抛光法检测的不足,提出将双片式角度抛光法用于蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤层深度的检测。双片式角度抛光法采用双晶片重合黏结的实验晶片组测量抛光斜面腐蚀裂纹,避免了传统角度抛光法因抛光斜面和原晶片平面分界边缘难以辨别而造成的测量误差;使用数显测长仪对实验晶片组抛光斜面加工轮廓进行测量,测量结果代入相应计算公式得出准确的斜面倾角,消除角度取值不准确带来的方法误差,提高了测量精度。经检测得到,单晶面抛光斜面平均裂纹宽度约为175μm、平均斜面倾角为4.91°,双面研磨单晶面亚表面损伤层深度约为15μm,双晶面亚表面损伤层深度约为30μm。双面研磨工艺参数:研磨液采用320#碳化硼磨粒煤油溶液,研磨初始压力为30g/cm2,研磨终止压力为110g/cm2,研磨盘转速为13r/min。

单粒磨削过程仿真与工件表面残余应力的离散度分析

基于有限元软件Deform-2D,建立了具有负前角特征的单颗磨粒磨削热力耦合有限元模型.仿真模拟了磨粒磨削工件时的温度场和应力场分布,分析了工件某点应力在磨削过程中的变化情况及该点最终形成的残余应力.结果表明:随着磨粒负前角的绝对值增加,工件表面残余应力值增大,当磨粒负前角由-15°到-35°时,工件表面残余应力差值达到284 MPa;当磨粒采用负前角为-15°、-25°和-35°时,工件表面产生的残余应力标准差达到145.76 MPa.该研究证明了磨粒几何角度的随机性或离散性是影响磨削工件表面残余应力离散度的重要原因.