磨粒有序化排布砂轮缓进给磨削温度场的仿真分析

为了更好地分析磨削过程中温度场的分布情况,获得磨粒有序化排布砂轮磨削工件表面温度的变化规律,对磨粒有序化排布的砂轮进行了三维建模,并利用有限元仿真软件Abaqus,对磨粒叶序排布、错位排布、矩阵排布和无序排布砂轮磨削温度场分别进行有限元仿真.分析了磨削液、磨削深度、砂轮线速度和工件进给速度对磨削工件表面最高温度的影响.结果表明,在相同磨削条件下,磨粒叶序排布砂轮磨削工件表面的最高温度相较于其他3种排布形式最低.

磨料有序化排布砂轮磨削TC4温度实验研究

为了获得磨料有序化排布砂轮磨削TC4的温度变化规律,使用电镀CBN砂轮对TC4合金进行磨削实验。砂轮分别采用叶序、错位和无序3种不同的磨料排布方式。研究了工件表面平均温度与进给速度和磨削深度的关系,并对3种磨料排布方式的电镀CBN砂轮磨削工件时温度的变化形态进行对比。结果表明:在相同磨削条件下,磨料有序化排布能有效降低TC4的磨削温度,使用叶序排布磨料砂轮能获得更低的工件表面温度。

磨粒有序化排布外圆砂轮磨削TC4的粗糙度实验研究

为了了解有序化砂轮磨削钛合金的表面质量,将叶序理论引入到CBN电镀砂轮磨粒的设计当中来,采用紫外线感光干膜作为掩膜感光层来实现在砂轮表面磨粒的排布,利用光刻技术和复合电镀工艺技术制造出磨粒有序排布外圆砂轮,并对钛合金TC4进行磨削实验研究,获得了不同的进给速度及磨削深度对磨粒叶序排布,错位排布,无序排布砂轮磨削表面粗糙度的影响规律.实验结果表明:在相同的磨削条件下,与其它排布砂轮相比,磨粒叶序排布砂轮磨削工件表面得到的粗糙度值最小。

磨粒有序化排布油石珩磨表面形貌仿真

由于传统排布的油石磨粒的大小分布没有规则,所以不能保证磨粒的等高性,所有用传统排布的油石珩磨导致珩磨表面网纹分布没有一定的规则。文中将磨粒有序化排布应用到珩磨研究当中,通过筛选磨粒提高等高性,再将磨粒进行阵列、错位、叶序等3种有序化排布进行珩磨表面形貌的研究。通过仿真发现:磨粒有序化排布油石珩磨能够得到确定的网纹分布,生成的表面形貌比较均匀。这为以后的电镀制造磨粒有序化珩磨油石提供了一定的理论依据。

砂轮表面的磨料球自组装叶序排布原理

为实现磨料球在砂轮基体表面有序化的自组装,提出一种叶序排布磨料球砂轮的自组装制造方法。从有界空间球体最密堆积结构原理与植物组织的柱面叶序结构理论出发,设计一种磨料球自组装砂轮的实验方法。首先对磨料球自组装过程进行仿真分析,然后探讨相关尺寸参数与自组装结构之间的关系,并经过计算得到不同尺寸参数下磨料球自组装结构。结果表明:通过自组装方法能实现磨料球在砂轮基体表面的叶序排布;当磨料球直径恒定时,磨料球在砂轮基体表面形成的叶序排布结构的叶序系数随着砂轮基体直径的增大而减小;当砂轮基体直径恒定时,磨料球在砂轮基体表面形成的叶序排布结构的叶序系数随着磨料球直径的增大而增大。

有序化砂轮磨削筋条表面中力对表面的效应

为了提高筋条减阻表面的加工质量,对磨粒有序化砂轮的磨削力对工件表面几何形状的影响规律进行研究。首先,根据筋条减阻表面的参数,设计能够实现筋条减阻表面加工的错位排布砂轮;其次,建立了筋条减阻表面磨削过程的简化模型,并基于有限元对工件表面形貌进行了力学仿真;最后,研究磨削速度、磨削深度、磨粒角度、排布参数等对筋条表面几何形状的影响规律,综合探讨磨削力和表面形貌之间的关系。结果表明,在磨削速度增大时,工件表面材料的隆起变形高度随着磨削力的减小而增大;在磨削深度增大时,材料的隆起变形高度随着磨削力的增大而增大;在磨粒角度增大时,材料隆起变形高度随着磨削力的增大,先增大后减小;在磨粒排布参数增大的过程中,材料隆起变形高度随着磨削力的增大而增大。

磨粒有序化砂轮滚磨外圆筋条表面的研究

为了在外圆零件表面加工出用于表面减阻的结构化筋条,基于滚齿加工原理,提出利用磨粒有序化(工程化)砂轮滚磨外圆筋条表面的加工方法。根据筋条表面的特征,对外圆筋条表面进行设计;利用筋条表面的特征参数设计了磨粒有序化砂轮,并给出实现滚磨外圆筋条表面的条件;对滚磨过程进行仿真分析,获得了磨削相关参数对筋条表面形貌的影响规律。研究结果表明:磨粒有序化砂轮能够实现对外圆筋条表面的磨削,筋条表面的主要特征为深宽比,选用合适的磨削用量和排布参数可以满足减阻功能深宽比筋条表面的滚磨。

磨粒叶序排布砂轮磨削筋条表面力的表面效应

为了探索筋条表面磨削过程中,磨粒叶序有序化砂轮的磨削力对工件表面几何形貌的影响规律,首先,根据筋条减阻表面的特征参数,设计能够实现筋条减阻表面加工的磨粒叶序排布砂轮;其次,建立筋条减阻表面磨削过程的简化模型,对工件表面形貌进行力学仿真;最后,研究磨削速度、磨削深度、磨粒角度、排布参数等对筋条表面几何形状的影响规律。结果表明,磨削速度增大时,工件表面材料的隆起变形高度随磨削力的减小而增大;磨削深度增大时,材料的隆起变形高度随磨削力的增大而减小;磨粒角度增大时,材料隆起变形高度随磨削力的增大,先增大后减小;而在叶序系数增大过程中,材料隆起变形高度随磨削力的增大而增大。

有序化砂轮的研究现状及进展

砂轮是磨削加工技术中使用最为广泛的加工工具,但传统磨粒砂轮其磨粒与结合剂之间结合面积小,砂轮表面磨粒无规则随机排布,存在磨削时法向力与切向力之比高、磨削比能高和磨削温度高等问题,影响了零件加工质量及效率,降低了砂轮使用寿命。有序化砂轮是利用现代加工制造方法使得磨粒在其表面形成规则化、序列化排布模式的一种新型砂轮,其优点是可以提高动态有效磨粒的比例,增加砂轮容屑空间,有效降低磨削温度,延长砂轮的使用寿命以及提高加工表面质量。综述了近年来有序化成型方法、有序化砂轮排布方式和加工性能,以及有序化纤维砂轮的研究现状及进展,以期为有序化砂轮的应用提供更为广阔的市场空间。

磨粒叶序化排布砂轮表面磨削液流场分析

为均化砂轮表面磨削液分布状态并获得最大的有效流量,根据叶序理论设计仿生结构的磨粒族砂轮。通过建立磨削区流场的运动方程和边界条件,利用流体力学软件(Fluent)仿真分析磨粒族叶序排布砂轮表面的磨削液流动状态,并与交错排布、矩阵排布及无序排布砂轮进行比较。结果表明:叶序排布砂轮磨削时磨削液在磨削区沿着叶列线沟槽均匀流动,有利于磨削热的传导和磨屑的及时排出;在相同的条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削液有效流量更多,说明叶序排布砂轮较其他排布砂轮具有更好的冷却、润滑作用。