氮化硅陶瓷型套端面磨削表面粗糙度研究

通过单因素试验研究磨削深度、工件进给速度、砂轮速度以及单次横向进给量对氮化硅陶瓷型套端面磨削表面质量的影响。利用超景深仪器观测加工表面形貌,并进一步利用粗糙度测量仪对磨削表面粗糙度进行测量,获得不同磨削参数下表面粗糙度为0.218 6~0.456 3μm的氮化硅陶瓷型套端面。试验结果表明:提高砂轮速度可以有效改善加工表面质量,增加磨削深度、增大进给速度都将使磨削表面粗糙度值增大,单次横向进给量变大会导致表面粗糙度略有增大。基于经验公式建立氮化硅陶瓷型套端面磨削表面粗糙度预测模型,为其磨削加工参数的合理确定提供了参考依据。

刀剪端面磨削数控加工工艺研究

根据刀剪端面磨削加工的工艺特点,分析了磨削加工参数与设计参数之间的函数关系;针对不同特征的刀剪磨削面,提出二轴联动插补法、刃口线垂直平移法和多轴联动加工法三种加工方法,指出了手工编程和软件绘图编程的技术要点;并对端面磨削加工方法进行了磨削实验。实验验证表明,磨削出的刀具刃口线和轮廓线形状符合设计要求,刃口厚度一致,磨削表面粗糙度达到Ra 0.4μm,尺寸精度保持在±0.01 mm范围内,所设计的加工工艺方法有效提升了刀剪产品的质量,提高了生产效率。

精密端面磨削的CBN砂轮试验研究

在实际生产过程中,通过对两种国产CBN砂轮A和B以及随设备原装进口CBN砂轮C进行试验对比,从砂轮磨损量、粗磨后工件端面表面粗糙度、精磨后工件端面轮廓度以及最终表面粗糙度四个试验对比后,综合经济性要素和产品质量考虑,选择合适的端面磨床CBN粗磨砂轮。

刀剪三轴端面磨削控制及误差补偿方法研究

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出一种空间端面磨削三轴联动控制方法。根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律,实现一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制。建立砂轮轴向进给误差与砂轮直径、刃线轮廓以及旋转角度间的函数关系,并提出误差补偿方法。试验结果表明,所提运动控制与误差补偿方法能够实现复杂、异形刀剪的端面磨削。

刀剪空间端面磨削的运动控制方法

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法.根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制.基于所提控制方法开发了数控系统,该系统支持二维图形与参数混合编程.利用该系统开发了数控端面磨床样机,并进行了磨削实验.结果表明,该磨床能够磨削多种刀剪产品,加工效率与质量优于液压式端面磨床.

端面磨削加工工件表面材料的去除机理

就端面磨削加工中材料去除不均匀、平面度不达标现象,提出了一种多磨粒材料去除率的计算方法.首先,在考虑磨粒尺寸、位置的前提下,建立了端面磨削砂轮表面磨粒分布的数学模型.其次,推导了多磨粒在工件表面的动力学轨迹方程,并在此基础上建立了工件表面材料的去除率模型.最后,通过实验验证了所提方法的合理性.结果表明,端面磨削工件表面去除效果呈现一定的不均匀性,往往中心位置区域去除率较低,形成了"中凸"现象,且工件表面轮廓的高度差随着转速比的增加而增大,可在加工过程中适当降低转速比,以提高工件表面轮廓的一致性.

冷却液及粒度对电镀CBN砂轮端面磨削的影响

实验研究了电镀小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时磨粒粒度、冷却液供给方式对磨削效果的影响。砂轮磨粒尺寸较小时 (如 2 30 #) ,在砂轮作业面上容易发生切屑粘结和电镀磨粒层剥离等异常损伤 ;选取较大尺寸的磨粒 (如 80 #)可以实现砂轮的正常磨削 ,采用轴心普通冷却液供给和外部高压冷却液供给并用的冷却液供给方法有较长的砂轮寿命 ,得到的已加工表面粗糙度在Rz4 μm以下。

金属结合层包覆单列磨粒小直径CBN砂轮端面磨削过程研究

金属结合层包覆单列磨粒小直径CBN砂轮在端面磨削过程中突出高度不同的CBN磨粒相继发生后面磨损、切削刃破碎和脱落,产生了砂轮自锐效应。砂轮磨削力呈现低频起伏和高频波动变化的特征,这是由于磨削过程中CBN磨粒后面磨损钝化使磨削力增大以及随后磨钝磨粒破碎变得锐利使磨削力减小的综合作用结果。砂轮磨削过程受到CBN磨粒性能及其切削刃状态的支配,多晶强韧CBN磨粒(BORAZON550,GE产品)耐磨性改善、磨粒微细破碎保持了砂轮的锐利性,延长了单个磨粒服务时间,突出高度不同的磨粒加入磨削过程的批次效应显著,磨削力低频起伏明显,单晶CBN磨粒(BORAZON500,GE产品)破碎范围大有效降低了磨粒切削刃突出高度、新磨粒加入磨削的过程具有连续性,磨削力高频波动明显。

超声振动辅助端面磨削表面温度场研究

对Nd-Fe-B烧结永磁材料恒压力径向振动辅助端面磨削的温度场进行研究.分析了恒压力振动磨削过程中磨削力和磨削速度的特点;完成了磨削表面温度场的理论计算和实验验证,发现恒压力振动辅助端面磨削时温度比相同条件下无超声振动时有所上升,并指出了发生这种现象的几个主要原因.通过对磨削温度场的研究可以在获得满意加工效果的同时,控制磨削烧伤的发生,进而充分发挥复合加工技术的优点.

Si_(3)N_(4)陶瓷轴承套圈端面磨削实验及表面质量分析

目的确定加工氮化硅陶瓷轴承套圈端面的最优磨削加工参数,并构建表面粗糙度的预测模型。方法首先,使用双端面磨床对氮化硅陶瓷轴承套圈进行多组单因素实验,实验设置的2个变量分别为砂轮转速和砂轮进给速度,并对两变量分别设置4个加工参数水平,以分析砂轮进给速度和砂轮转速对加工后表面质量的影响;再利用MATLAB中的工具箱,构建表面粗糙度预测模型。结果通过实验得到最优的加工参数(砂轮转速为1400 r/min,砂轮进给速度为200μm/min),最优的表面粗糙度达到0.0827μm,符合工程中对高精度全陶瓷轴承端面的质量要求。建立了预测模型,并对该预测模型进行了优化,优化后的预测模型较实际测量的表面粗糙度Ra绝对值最小的相对误差为–0.56%,预测值与实际测量的表面粗糙度值的最大误差为0.0113μm。结论表面粗糙度与砂轮转速和砂轮进给速度呈负相关,从实验结果与预测模型中可以看出,随着砂轮转速和砂轮进给速度的提高,表面粗糙度呈下降趋势。磨削氮化硅陶瓷轴承套圈的端面时,适当提高砂轮转速和砂轮进给速度有助于降低表面粗糙度,提高表面质量。

双端面磨削砂轮直线修整中最佳修整参数的研究

根据双端面磨削原理,分析并确定砂轮直线修整相关的设计参数。以磨削区域内上下砂轮端面形状为研究对象,建立磨削区域的几何方程并进行分析计算,得到上下砂轮端面高度在工件几何中心运动轨迹上的变化曲线。分别确定固定式修整及插补式修整的最佳修整参数,获得磨削区域中理想的砂轮端面几何形状,提高工件的加工精度和精度稳定性,降低工件表面粗糙度。

特种陶瓷端面磨削的实验研究

本文采用不同粒度、不同浓度的树脂结合剂金刚石砂轮 ,对两种典型的特种陶瓷材料ZrO2 与Si3 N4 进行了端面磨削实验研究 ;通过在线监测磨削力和功率消耗 ,并结合加工表面的SEM微观分析 ,探讨了ZrO2 与Si3 N4 陶瓷表面的形成特征及材料的去除机理。

电镀小直径CBN环形砂轮端面磨削沟槽底面

在对小直径环形砂轮端面磨削沟槽底面过程中的磨粒切屑厚度进行解析的基础上 ,设计了电镀小直径 CBN环形砂轮端部结构尺寸 ,作为提高砂轮寿命的措施 ,实验分析磨削冷却液供给方式和倾斜砂轮轴磨削法的效果。结果表明 ,小直径环形砂轮端部的几何尺寸 (砂轮内外半径的差 )影响到作用于磨粒的切削负荷 ;采用轴心通孔冷却液供给法能一定程度提高砂轮寿命 ;轴心通孔冷却的倾斜砂轮轴磨削法提高砂轮寿命 50 % ,具有良好的磨削效果。

旋转超声振动端面磨削CFRP表面质量研究

以多向层铺树脂基碳纤维增强复合材料为研究对象,采用超声振动磨削和普通磨削对其表面加工质量进行了端面磨削试验研究。通过正交试验和单因素试验分析了各工艺参数对工件表面质量的影响规律,并由表面粗糙度及微观形貌进一步分析了磨削机理。试验结果表明:在超声磨削过程中提高主轴转速、减小进给速度,同时采用合适的切削深度和工具粒度,有助于获得高质量的加工表面;超声振动磨削和普通磨削后,工件表面均存在纤维丝断裂、剥离和凹坑等缺陷,超声振动磨削后的加工缺陷出现的程度和概率均较低,表面加工质量较好。

内圆磨床增加端面磨削功能的技术改造

针对高精度齿轮定位基准难以加工的问题,对内圆磨床的液压系统和电气系统进行局部改造,增加端面磨削功能,达到既能磨内孔又能磨端面的双重功能。

金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时砂轮的自锐效应

金属结合剂杯形小直径CBN砂轮端面磨削沟槽底面时 ,砂轮磨削力不随砂轮累积磨削行程的增加而增大 ,已加工表面粗糙度Rz 稳定在 4μm以下 ,处于持续稳定的正常磨削状态。这缘于磨削过程中CBN砂轮的自锐(Self-dressing)效应 ,即在砂轮磨削的同时砂轮结合剂被连续地去除 (CBN磨粒裸露体积增大 ) ,磨钝磨粒发生龟裂、破碎和脱落 ,不断产生新的磨粒切削刃 ,CBN磨粒切削刃密度保持动态稳定 ,砂轮维持在锋利状态。CBN砂轮自锐效应产生的机理是磨屑与冷却液形成的混合流体对砂轮结合剂产生冲击。

端面磨削动态热力耦合效应及对表面去除过程影响

针对端面磨削加工接触表面热力学分布特征提出一种基于动态热力耦合效应的理论建模方法.首先,建立多颗磨粒运动轨迹数学模型;其次,基于磨粒运动轨迹与磨粒高度的动态分布特征对加工工件磨削力进行解析求解;根据求得的磨削力,运用有限差分法(FDM)对端面磨削工件表面动态热力耦合过程进行分析;最后,分别采用有限元法(FEM)和端面磨削实验验证理论分析的合理性.结果表明:动态热力耦合的均一化程度会引起加工工件表面轮廓高度的差异性,减小砂轮转速可改善加工工件表面轮廓.

杯形CBN砂轮端面磨削的自锐过程分析及磨削效果改善

以曲线沟槽的磨削加工为目的 ,本文对金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮端面磨削沟槽底面时的砂轮自锐 (Self- dressing)过程进行了研究。金属结合剂杯形小直径 CBN砂轮的自锐行为表现为磨粒磨损后的破碎产生新切削刃 ,磨钝磨粒的脱落和砂轮结合剂被磨屑去除产生新磨粒 ,保持了砂轮工作面上磨粒密度的相对稳定 ,维持了砂轮的锋锐性。通过提高砂轮硬度以期减缓磨粒脱落 ,增加单个磨粒的服务期限 ,试验结果表明已加工表面粗糙度 Rz小于 3.5 μm,砂轮磨损减小了 40 % ,磨削过程稳定 。

圆锥套圈的双端面磨削和滚道超精研

介绍圆锥套圈双端面磨削的新方法 ,即采用工作表面断续的砂轮磨削圆锥套圈的两个端面 ,可使两端面的加工余量均匀 ,同时新的圆锥滚道超精研方法可均匀地切除整个滚道加工表面的加工余量 ,保证轴向截面内滚道表面的高精度。附图 3幅 ,参考文献

影响双端面磨削质量的机床工作参数

通过滚柱以端面磨削试验，对双端面磨削中影响零件质量的机床工作参数进行了分析及正交试验，并采用多元回归分析方法，建立了双端面磨削各工作参数对端面圆跳动关系的数学模型。通过特定值的响应曲线，给出了双端面磨床的工作可行参数。