微量磨削监视仪的研制

一般的磨削监视仪的信号取自砂轮电机的电流变化,这种方法在普通内外圆磨削时显得简单实用。但在微量磨削的场合下却存在着如下的问题:1.微量磨削的力矩极小,在对刀时,微量接触力矩甚至可以小到电机空载力矩的0.01％以下,相比之下由于电网电压的变化和冷却液的使用所引起的误信号却要大得多,因此这种低劣的信噪比决定了本方案不可能具备高的灵敏度和准确度。2.由于电机转枢、砂轮和皮带轮的转动惯量将引起信号有较大的滞后。从过程上讲。

微量磨削加工

微量磨削加工工艺可使表面粗糙度和公差达到亚微米和毫微米。例如,超精加工的表面粗糙度可达到0.012μm～0.025μm,或者甚至更小。最为典型的微量磨削加工包括以下这些工艺:如研磨、珩磨、精磨、超精加工、抛光、硅晶体切割以及砂带磨削。

纳米流体微量润滑磨削的雾化装置优化设计分析

新型工业化背景下,高端装备制造产业链高质量发展备受关注,尤其是新型硬脆材料机械加工与关键零部件精密能级的技术突破。应绿色加工技术发展要求与磨削加工高比磨削能特征,纳米流体微量润滑磨削技术得到广泛应用。在实际应用过程中,为应对磨削加工参量优化调整需要,并适应磨削加工区域复杂气流场的高效微量润滑冷却,对所配设的微量润滑雾化装置提出较高的动态调整要求。本文将从气液两相流定量定压输送供给、雾化喷嘴高效可变装夹等方面进行雾化装置优化设计。以便于深入开展纳米流体微量润滑磨削机理分析与实验研究,并提升其在机械加工生产应用中的操作效率。

高硬难加工材料微量润滑磨削测温实验方案研究

伴随高端装备制造对高硬难加工材料应用与关键核心零件精密能级提升的要求,微量润滑磨削技术应用越来越广泛。然而,高磨削比能所引发的磨削区高温,是束缚工件加工质量与精度的重要因素。为此,针对磨削区的温度场分析与测温实验研究备受关注,尤其是高硬新材料与绿色加工新技术的发展与应用。本文结合磨削区温度分布规律理论分析,梳理磨削温度测量技术方法;针对适用高硬难加工材料微量润滑磨削的可磨式半人工热电偶测温装置进行优化设计。提出电火花微孔加工、穿丝嵌装、涂覆绝缘层等优化方案,解决原有测温装置所存在的绝缘层云母片装夹易破碎、热电偶结点厚度难控制、实验工件结构受损改变热传导等问题对测温精度的影响。

高硬难加工材料微量润滑磨削的温度场仿真研究

智能制造背景下,材料科学的发展与关键核心零件精密能级的提高,尤其是新兴高硬材料的广泛应用,对磨削精密加工提出新的挑战。磨削接触区的高温是束缚磨削高精度加工的核心要素。与此同时,降本增效、绿色环保加工的提出,推进了微量润滑技术在磨削加工领域的应用。本文结合磨削热生成机理与磨削表面强化换热机理,构建三维瞬态磨削温度场数学模型与数值仿真模型,开展高硬难加工材料微量润滑磨削的温度场仿真研究,为高硬难加工材料微量润滑绿色磨削冷却方法的应用和推广提供理论基础。

纳米粒子射流微量润滑磨削雾化喷嘴下游流场数值模拟与实验研究

结合纳米粒子射流微量润滑磨削加工冷却润滑实际,针对雾化喷嘴进行下游流场数值模拟及实验研究。利用Fluent平台对连续相和离散相的轴向速度及在轴向位置上的径向速度进行仿真分析,并探讨了不同工况参数与喷嘴轴向速度的关系,当加入离散相后轴向速度和径向速度都大幅降低,且喷嘴直径对轴向速度的影响最为明显。进一步针对六种工况参数和雾化后液滴粒径的关系进行仿真研究,仿真结果表明工况参数与液滴粒径间的关系为非线性关系。利用高速摄像系统进行雾滴粒径和速度的测量实验,实验所获得液滴粒径略大于仿真粒径,液滴做变加速曲线运动且加速度值较大。

球墨铸铁纳米粒子射流微量润滑磨削性能的实验研究

主要对纳米粒子射流微量润滑磨削性能进行实验评价。采用K-P36数控平面磨床,选取干磨削、浇注式磨削、微量润滑磨削和纳米粒子射流微量润滑磨削4种工况条件,分别从磨削力、磨削G比率、磨削温度和表面粗糙度方面进行磨削性能评价,结果表明:纳米粒子射流微量润滑磨削改善了换热能力,与干磨削相比降低了将近150℃,干磨削得到的工件表面粗糙度Ra值为1.2μm,纳米粒子射流微量润滑磨削Ra值为0.58μm,工件表面质量显著提高;在纳米粒子的润滑作用下,得到的磨削力较稳定,且比干磨削和微量润滑磨削得到的磨削力减小15%以上;纳米粒子射流微量润滑磨削G比率在4种工况中最高,值为33,干磨削仅为12,比其他工况增大约一倍,砂轮的磨损明显减小,延长砂轮使用寿命。

基于有限元法的微量润滑绿色磨削温度场分析

运用有限元法分析推导出微量润滑磨削温度场的数学模型,并通过ANSYS软件对磨削温度场进行了仿真,得出了微量润滑磨削温度场的分布。与实验值相比较,有限元法分析结果具有一定的精度,为深入研究微量润滑磨削温度提供了一条有效途径。

纳米MoS2含量对纳米微量润滑磨削CFRPs的影响

为了研究磨削碳纤维复合材料(CFRPs)时,纳米二硫化钼(MoS2)含量对纳米微量润滑效果的影响,制备了不同质量分数(0 %,3 %,6 %,9 %,12 %)的纳米MoS 2和棕榈油混合液,作为纳米微量润滑油液,对碳纤维复合材料进行磨削加工.使用光学显微镜,观测分析碳纤维复合材料的表面粗糙度、表面形貌.使用测力仪对磨削力进行测量,并通过磨削力计算出磨削力比.最后对纳米(MoS2)在纳米微量润滑磨削过程中的作用机理进行了阐述.结果表明,当纳米(MoS2)质量分数为9 %时磨削力比最低,为0.0632,表面粗糙度 Ra值最小,为1.86 μm,且表面碳纤维损伤最小.

微量润滑磨削加工技术研究进展

微量润滑磨削加工技术是一种新型环保高效率的加工技术,具有所需磨削液量少、磨削力小等特点,而且有利于刀具的保养,能够有效提高工件质量。但是,微量润滑磨削加工技术高压气流的冷却性能十分有限,无法满足磨削区亟须降温的需求,而传统浇注式冷却技术通过使用大量磨削液可满足这一需求。综述了微量润滑磨削加工技术的研究背景、发展现状和最新研究成果,以期为进一步研究微量润滑磨削加工技术的特性和原理奠定理论基础。

纳米流体两相流磨削区压力场建模与实验

主要对纳米粒子射流微量润滑磨削砂轮与工件界面压力场进行理论建模与数值仿真。建立了纳米粒子射流微量润滑磨削区两相流压力场的数学模型,并进行了仿真。结果表明:磨削区动压力随着砂轮转速的增加,射流速度的增大而增大;随着最小间隙的增大急剧减小;3种喷嘴角度下,当喷嘴位置角度为15°时,磨削区沿砂轮进给方向的压力大于其他2种位置。在KP-36精密磨床以及纳米粒子射流供给装置构建的实验平台上,利用CY3018型压力传感器测试压力场变化规律,研究了砂轮转速、最小间隙、射流速度以及喷嘴角度对磨削区压力场的影响,实验测得的数据与仿真数据基本吻合,验证了理论研究的正确性。

旋涡气流光整加工的机理分析

在对旋涡气流加工中磨具受力分析的基础上 ,阐述了旋涡气流光整加工的机理 ,分析了加工过程中球形磨具对零件内表面的微量切削、滚压、碰撞及刻划作用 ,指出在旋涡气流加工中起主要作用的是磨具对内圆表面的微量切削和滚压作用。旋涡气流加工可达到去除毛刺、细化表面和完成零件初期磨合的效果 ,同时通过磨具对管壁的碰撞、滚压 ,可改变工件表层的物理力学性能 。