砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除机理研究

基于磨粒特征尺寸与砂轮、工件间液膜厚度比值的变化,研究了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除机理。分析了在两体加工及三体加工模式条件下,单颗磨粒运动特点以及磨粒由两体研磨加工向三体抛光加工转变的临界条件。实验证明,砂轮约束磨粒喷射光整加工中,随着加工循环的增加,工件表面微观形貌变化规律与理论分析相同,实验结果和理论分析吻合很好。

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面微观形貌的研究

对砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面微观形貌进行分析,研究了工件表面尖峰去除机理和均化及改善波纹度机理。利用平面磨床M7120对精磨后的Q235A工件材料进行喷射加工实验,采用TALSURF5轮廓仪测量加工后表面的微观几何参数值,用扫描电镜观察表面微观形貌变化,用金相显微镜观察磨削烧伤。实验结果表明,随着加工循环次数的增加,表面微观形貌由方向一致的沟槽过渡到随机的、无方向性的微细凹坑,表面粗糙度值明显降低,喷射加工能减轻或消除磨削烧伤。

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除模型

根据砂轮约束磨粒喷射精密光整加工机理分析和参与加工的有效磨粒数建立了两体加工、三体加工以及磨粒喷射加工的材料去除模型。利用平面磨床进行了磨粒喷射精密光整加工实验,实验结果验证了依据机理所建立的材料去除模型,且实验结果和模型吻合很好。

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工工艺特性研究

研究了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工工艺特性,分析了磨粒尺寸、磨料流体浓度、加工循环、砂轮速度、携带流体对加工表面质量的影响.利用平面磨床M7120对Q235A进行喷射加工实验,用TALYSURF轮廓仪测量加工后的微观几何参数值,用扫描电镜和金相显微镜观察表面微观形貌.实验结果表明,选用质量分数10%W7 Al2O3微粉与防锈润滑液进行喷射加工20～30循环,不仅保持或获得高的表面形状精度,而且又可高效的获得具有粗糙度Ra0.15～1.6μm的无缺陷加工表面,明显去除磨削加工过度塑性变形,减少表面层污染和磨削烧伤,实现高效、高精度、低粗糙度,并且磨削和抛光可以集成的表面精密光整加工新方法.

砂轮约束磨粒喷射加工表面残余应力及摩擦特性

针对磨削后工件表面出现缺陷问题,提出砂轮约束磨粒喷射光整加工方法(AJF).试验在M7120平面磨床上完成,加工试样为Sa=0.6μm左右的45钢.工件表面残余应力用TW3040-60 X射线衍射仪测量;利用MG-2000型销盘式摩擦磨损试验机研究表面形貌对摩擦系数和磨损性能的影响.试验结果表明:随着加工时间的增加,磨削表面的残余拉应力逐渐变成压应力,加工时间对残余应力有显著影响.Sa值由0.626μm下降到0.2μm左右.光整加工后表面摩擦系数和磨损量与磨削加工表面相比明显降低,表面硬度随加工时间的延长逐渐提高,这与工件表面残余应力的变化一致.