陶瓷磨削中金刚石砂轮磨损形式及其生成原因

设计并进行了模拟金属结合剂金刚石砂轮磨削陶瓷的试验．在扫描电镜下，对金刚石砂轮块磨损形貌进行直接观察研究，揭示砂轮磨损形式．利用摩擦学系统分析方法，对磨削系统中的关键要素，如金刚石砂轮、陶瓷工件、空气介质及冷却液等对金刚石砂轮磨损的影响进行了探讨。

金刚石砂轮切割工程陶瓷时工艺参数对砂轮寿命的影响

研究了金刚石砂轮切割工程陶瓷时各工艺参数对砂轮径向磨损量的影响 ,通过正交试验 ,发现各工艺参数对径向磨损量影响的主次顺序为

金刚石修磨轮修形环面蜗杆砂轮的理论分析及试验

环面蜗杆砂轮磨齿工艺是硬齿面齿轮精加工的重要方法,技术难点之一是用齿轮式的金刚石修整滚轮对蜗杆砂轮进行修形,本文探讨了齿轮式金刚石修形轮的制作方法,应用空间啮合理论对蜗杆砂轮磨齿修形及加工的啮合状况进行了分析,并用自制的金刚石修形轮在NZA蜗杆砂轮磨齿机上进行了修形及加工试验,试验证明,自制的金刚石修整轮精度完全符合使用要求。

新型铜基结合剂金刚石磨边轮磨削性能的研究

在新型铜基结合剂CSF中添加Fe、Cr、Mo等粉末,采用真空热压法和高频焊接法制成金刚石磨边轮,通过扫描电镜观察其显微组织,将该磨边轮应用于磨削陶瓷砖、花岗岩和大理石等不同材料,研究其磨削性能.结果表明,由CSF结合剂烧结的金刚石磨边轮组织致密,可完成对陶瓷砖、花岗岩、大理石等材料的磨削.通过对比可知,该磨边轮更适合应用于陶瓷砖的加工,在磨削陶瓷砖时磨边轮刀头的磨损与材料的磨损保持较好匹配,磨边轮的耐磨度更大、锋利度更高,表现出优异的磨削性能,使用寿命长于普通Cu-Sn-Co基体金刚石磨边轮.

齿轮式金刚石修整轮在外啮合珩齿新工艺中的应用

外啮合珩齿工艺是一种效率高、成本低的硬齿面齿轮加工工艺,但对齿轮精度的提高有限。本文采用自制的金刚石修整滚轮在Y4632A外啮合珩齿机上对外啮合珩磨轮进行修形,明显提高了外啮合珩齿的加工精度,使外啮合珩齿有可能应用于硬齿面齿轮精加工。在此基础上,进一步提出了用金刚石修整轮代替珩磨轮直接珩齿的新工艺,试验证明,新工艺省去了珩磨轮的制作和修形过程,进一步提高了加工效率和加工精度,操作容易,加工成本不高,直接使用外啮合珩齿机,相对于设备价格昂贵的内啮合珩齿机和磨齿机,节约了大量设备投资,适于中小企业生产,是一种切实可行的硬齿面齿轮精加工方法。

芯片材料表面微纳流道的金刚石滚压成型实验研究

在微流控芯片中,微流体自驱动受限于微纳流道制造技术。因此,提出一种采用分布有锯齿状微尖端的金刚石刀轮滚压硬脆性芯片材料表面的微纳流道加工方法。通过实验研究,分析微纳流道成型机理,且研究工艺参数及材料性质的作用机制,并探究其自驱动微流变性能。结果表明:在一定的切深和气压下,刀轮微尖端处的材料接触面产生应力集中,当达到压痕间裂纹贯通值时,以远大于刀轮滚压速度在材料表面形成纳米流道,当超过材料强度极限时形成微米流道,且深宽比随着最大应力增大而增大。单晶碳化硅、蓝宝石和光学玻璃形成纳米流道的最大应力范围分别为266~750 MPa,256~600 MPa和74~150 MPa,其中,光学玻璃的纳米流道深宽比高达1.1,表面粗糙度低至1 nm。低硬度材料可生成高深宽比的纳米流道,而高断裂韧性的材料表面质量最高。此外,纳米流道能够以高至0.055 mm/s的速度和低至0.001μm^(3)/s的剂量自驱动微流体。

陶瓷玻化砖加工用金刚石刮轮的设计与应用

文中研究了刮轮金刚石参数间的关系公式，这对金刚石轮参数的设计具有重要的指导意义。并在此基础上，讨论了刮轮刀头胎体和金刚石质量、浓度、粒度的设计思路和方法。

金刚石刀轮滚压脆断单晶硅和蓝宝石的实验研究

集成电路芯片快速分割是半导体器件制造的关键工艺。通常采用固定的单点金刚石刀刃划线切断,但其过程会产生不规则裂纹,损害芯片电路。因此,针对单晶硅与蓝宝石两种芯片材料,采用直径为2.5 mm的金刚石刀轮进行滚压脆断加工实验,分析不同加工工艺下的应力分布,探究刀轮几何形状和工艺参数对不同材料的裂纹扩展和滚压脆断质量的影响。结果表明:刀轮刃端处集中的张应力引起微裂纹的产生与扩展,在滚压方向上逐渐形成微切痕,导致最后的脆断,但也会产生横向裂纹,使脆断边缘破碎。在合适的张应力下,边沿破碎低至约1μm,脆断面质量较高。此外,若芯片材料硬度和断裂韧度大,可选择较小的刀轮角度和较大的滚压压力。当单晶硅滚压压力为0.015 MPa,刃端接触处的张应力在100 MPa左右,蓝宝石的滚压压力为0.095 MPa,张应力在350 MPa左右时,滚压脆断后的断面裂纹扩展相对均匀,断面质量最优。最后实验显示,具有微锯齿结构的金刚石刀轮切割集成电路芯片的边沿质量较好。

金刚石锯轮的磨损形式及对锯削力的影响

根据作者在国外进行的大量试验，探讨了金刚石锯轮切花岗岩时的磨损形式及对锯削力变化规律的影响，并分析了影响磨损形式及磨削力的主要因素。

磨永磁铁氧体大R磁瓦电镀金刚石砂轮的研制

本文介绍了磨削永磁铁氧体大R磁瓦的金刚石砂轮的制作技术 ,针对弧面砂轮的形状特点 ,采用一系列工艺手段 ,保证了电镀砂轮镀砂的均匀性 。

新型金刚石磨边轮的性能研究

采用Cu-Sn-Ti合金钎料对金刚石磨粒进行真空预钎焊处理,使用预钎焊金刚石磨粒并采用新型生产工艺制作了新型金刚石磨边轮,并进行常规金刚石磨边轮和新型金刚石磨边轮的对比加工性能试验。通过扫描电镜分析了预钎焊磨粒的界面微观组织结构,通过三点抗弯强度测试分析了节块的抗弯强度。结果表明：预钎焊金刚石磨粒表面生成了碳化物,预钎焊金刚石形成了金刚石→碳化物→钎料金属的组织结构;当金刚石浓度为10%~50%时,预钎焊金刚石节块的抗弯强度均高于常规金刚石节块;新型金刚石磨边轮的加工性能明显优于常规金刚石磨边轮。

Fe基胎体中添加Zn粉后的金刚石磨边轮组织及性能

在金刚石磨边轮Fe基胎体中分别添加0,0.7%,2.1%,3.5%,4.9%质量分数的Zn粉,研究Zn粉添加量对金刚石磨边轮Fe基胎体的热压烧结组织、物相组成及力学性能的影响;在此基础上,研究Fe基胎体中添加0、2.1%、3.5%质量分数的Zn粉以及浓度为24%的金刚石后制成的3种金刚石节块的性能及对应的3种磨边轮的磨削性能。结果表明:当采用相同烧结工艺时,不添加和添加Zn粉后的Fe基胎体中的白色、深灰色、灰色3种组织面积及存在形态明显变化,加入质量分数为2.1%的Zn粉有助于胎体中部分物质扩散,且其物相除γ-Fe、(Cu,Sn)和(γ-Fe,Ni)、Cu_(41)Sn_(11)固溶体以及Fe_(4)Cu_(3)、Ni_(4)Sn等金属间化合物外,还出现了Cu_(0.61)Zn_(0.39)新相。Zn粉质量分数增加,Fe基胎体的相对密度、硬度、耐磨性等皆呈下降趋势,但降幅不明显;而其抗弯强度相对未加Zn粉时的呈先增大后减小趋势,且在Zn粉添加质量分数为2.1%时提高了16.1%,达到最大值983.2 MPa;但添加的Zn粉质量分数过高,胎体热压时会出现流料现象。添加或未添加Zn粉的Fe基胎体中加入金刚石后,制作的节块与未加金刚石时的比,其抗弯强度下降,但添加Zn粉后的胎体抗弯强度降幅较小,把持力系数较大,可间接表明胎体对金刚石的把持力较高。用添加质量分数为2.1%的Zn粉的Fe基胎体制作的金刚石磨边轮磨削渗花陶瓷砖边时,与胎体中未添加Zn粉和添加质量分数为3.5%的Zn粉制作的磨边轮磨削效果比较,其锋利度适中,使用寿命最长。

石英坩埚打磨用金刚石端面铣轮的加工性能研究

石英坩埚,是拉制单晶硅和生产多晶硅铸锭的必要容器。石英坩埚制成后需使用金刚石端面铣轮对其底面进行打磨,目前进口的金刚石端面铣轮使用效果较好,但是价格昂贵,而国内生产的金刚石端面铣轮虽然价格相对便宜,但是质量不高,加工性能不稳定。我公司开发了一种新型生产工艺并制备了金刚石端面铣轮,且进行了金刚石端面铣轮对比打磨石英坩埚试验。结果表明:与采用常规生产工艺制备的金刚石端面铣轮相比,采用新型生产工艺制备的金刚石端面铣轮其使用寿命平均提高45%,且在打磨石英坩埚过程中加工效率比较稳定。

金刚石锯轮寿命公式及优化锯削过程的R-C特性曲线

在大量试验数据基础上,导出了金刚石锯轮锯切5种花岗岩时锯轮寿命公式及锯轮寿命计算通式,并对锯轮成本进行了实验统计分析。给出了生产成本和锯切率之间关系的R-C特性曲线,为锯切过程的优化设计提供了理论和技术依据。完善和丰富了金刚石锯轮锯切硬岩的切削理论体系,并对生产具有现实的指导意义。

金刚石锯轮锯切硬岩时磨损规律及机理研究

根据作者在英国帝国理工大学矿业皇家学院金刚石微粒实验站进行的大规模实验,探讨了金刚石锯轮锯切花岗石时的磨损形式及磨损机理,给出了均衡磨损区的实验结果和概念,以及锯削参数对磨损形式和均衡磨损规律的影响。

金刚石锯轮锯切硬岩时锯削参数对锯削力影响规律研究

探讨了金刚石锯轮锯切花岗岩时的锯切过程及锯削参数对锯削力的影响规律,提出降低锯削力和合理组合锯削参数,使锯削力保持一个准稳定状态的措施和方法。

成形砂轮修整对18CrNiMo7-6钢磨削表面完整性的影响

为了探究修整切深ad、轴向进给速度f_(d)和修整速比q_(d)等修整工艺参数对18CrNiMo7-6齿轮钢磨削表面完整性的影响,分别采用树脂结合剂金刚石碟轮、青铜结合剂金刚石碟轮和单颗粒金刚石笔3种修整工具对陶瓷结合剂铬刚玉砂轮进行成形修整工艺正交试验,并用修整后的铬刚玉砂轮对18CrNiMo7-6齿轮钢进行横磨试验。结果表明:随着各修整工艺参数的增大,齿轮钢磨削加工表面粗糙度Ra增大,磨削表面更容易产生残余压应力;通过归一化无量纲方法综合评价3种修整工具的磨削表面完整性,表明采用青铜结合剂金刚石碟轮修整时的磨削表面完整性优于其余2种修整工具的,且当ad=4μm,f_(d)=100 mm/min,q_(d)=0.3时齿轮钢,磨削表面的完整性较优。

外啮合珩齿珩轮修形新方法

外啮合珩齿是硬齿面齿轮加工的重要方法 ,本文分析了用齿轮式的金刚石修整滚轮对外珩磨轮进行修形的机理 ,并用自制的金刚石修形轮在Y463

新型数控砂轮修整系统的研制

针对齿轮类零件的成形磨削,研制了一种成形砂轮的新型数控修整系统。系统选用金刚石修整轮作为修整工具,在软件算法中设置特殊的修整参数,依据曲面啮合原理计算目标工件磨削所需的砂轮截形,利用数控修整系统进行砂轮的自动修整。选取一种生产中的修缘蜗杆进行磨削和修整实验,检测蜗杆齿形的精度达到6级以上,证明了该修整系统的实用性。