盘形圆弧砂轮曲面磨削几何模型

砂轮外形、加工轨迹、运动轴组合方式、工件摆放方式等的差异都会引起曲面磨削加工模型的变化,加工几何模型是实施曲面磨削首要解决的问题。建立盘形圆弧砂轮的几何模型,通过磨削点法向量匹配,建立工件点和砂轮点的一一映射关系,经过坐标变换可以得到相应的刀具运动轨迹,用于磨削加工。形成统一的盘形砂轮曲面磨削几何模型,并给出刀具运动轨迹的计算流程。该磨削模型适用范围广,有效解决了多种曲面磨削过程的刀具轨迹生成问题,实现了高精度的曲面磨削加工。

基于数字化模型的砂轮表面地貌特性研究

单层电镀CBN砂轮通过电镀工艺将磨料固结在砂轮表面。通过严格的磨料粒径一致度控制,实现更高的砂轮品质是高端砂轮制造的关键技术。因此,建立磨料粒度及其分布与砂轮表面地貌特性之间的关系对砂轮设计及磨削质量控制将起到重要作用。针对单层电镀CBN砂轮提出了基于制造过程的数字化砂轮模型,可实现对砂轮生产制造过程中的每个步骤的仿真。通过对3种规格砂轮的建模与地貌测量,验证了模型的准确性和有效性。同时,通过该模型研究了磨粒直径标准差与砂轮微观地貌特征的关联机制,为砂轮数字化设计与质量控制提供了定量化依据。

金刚石砂轮磨削氮化硅陶瓷数值仿真及实验研究

针对金刚石砂轮磨粒的尺寸多变化、位置不规则的特点,通过切割正四面体的方法,获得了接近实际的十四面体磨粒模型,并通过其建立了金刚石砂轮模型。采用DEFORM-3D进行金刚石砂轮磨削氮化硅陶瓷数值仿真,分析工件的切屑去除过程以及其间的切削力变化,并分析不同的工艺参数对切削力的影响;同时,在平面磨床上进行磨削氮化硅陶瓷的实验。结果表明:磨削加工和数值仿真的磨削力值变化趋势相同,且差值在10%的误差范围内。最后,结合实际砂轮表面面积密度、磨粒平均个数、出刃高度等测量参数,共同验证了所建立的十四面体磨粒模型和砂轮整体模型的正确性。

消失模铸造铸铁基砂轮的工艺研究

对消失模铸造砂轮毛坯模型和浇注系统进行设计并进行了模拟仿真分析。采用两种不同的冷却工艺制备奥氏体-贝氏体球铁基和珠光体-铁素体球铁基CBN砂轮,并研究了铸造球铁基砂轮毛坯的后续机加工工艺。结果表明,所设计的铸造毛坯模型和浇注系统能使铸液在消失模铸造过程中平稳地充型,同时能满足砂轮补缩和后续机加工装夹定位的要求;所制备的奥-贝球铁和珠光体-铁素体球铁均具有高的抗弯强度,但奥-贝球铁的硬度比珠光体-铁素体球铁高1倍。分析制定砂轮毛坯的机加工工艺,以标准轴承外圆面为定位基准,采用慢走丝加工砂轮中心孔,其精度可达到使用要求。