金属结合剂砂轮精密成形磨削T15工具钢零件的实验研究

采用金属结合剂金刚石砂轮对T15工具钢进行成形磨削加工实验,获得了形面精度保持性好的成形磨削砂轮,并用其进行长时间磨削加工,得到了满足形面加工精度要求的加工试件。实验表明,采用电火花修形方法对金属结合剂砂轮进行精密修形,可获得满足成形磨削加工要求的砂轮轮廓;在成形磨削过程中,凹槽侧面磨损率始终最大,而砂轮回转面的磨损最为稳定。

金刚石砂轮金属结合剂的气中单脉冲电火花放电去除机理

针对金属结合剂金刚石砂轮修锐困难的问题,提出采用气中电火花接触放电修锐的方法。为有效地实现微细金刚石砂轮的修锐,建立单脉冲电火花放电去除加工的试验系统,研究金属结合剂的气中和液中电火花放电去除机理。在试验研究中,主要分析无负荷电压和放电极性对脉冲放电电流、脉冲放电间隙、脉冲放电去除量、电极磨耗比等的影响。结果表明,正极性不易发生短路现象,而且气中的脉冲放电间隙小于液中的1/3-1/2,适应于微细金刚石砂轮的修锐。此外,在气中放电中存在由绝缘破坏引起的火花放电向附有电弧柱的电弧放电转变的临界无负荷电压,且电火花放电的去除量可以明显小于电弧放电的去除量,但是当无负荷电压小于某一定值时电极消耗比会快速增加。修锐的试验结果显示,利用气中单脉冲电火花放电去除加工条件可以实现金属结合剂微细金刚石砂轮的修锐,产生较好的砂轮出刃形貌,改善磨削表面质量。

基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形

采用金属结合剂超微细粒度超硬磨料砂轮实现硬脆材料的ELID(ElectrolyticIn -processDressing在线电解修整 )精密与超精密磨削是一项加工新技术。金属结合剂砂轮具有很高的强度、硬度及良好的耐磨性 ,但修整困难。与普通磨削砂轮不同 ,金属结合剂金刚石微粉砂轮的修整分为整形和修锐两个阶段。本文开发了基于组态软件LabVIEW的数据采集系统 ,研究了基于实时监控的金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形技术。结果表明砂轮旋转周期中的放电电流曲线是否呈现局部放电特征可以作为新设定电参数是否具有加工能力的判据。砂轮整形过程中的放电电流曲线是否达到平滑 ,即是否出现周圈放电现象可以作为其是否还具有整形能力的判据。对于圆跳小于 10 μm砂轮精密整形来说 ,仅靠观察火花状况实施进给难以避免空载、拉弧甚至短路现象。通过整形电流波形的实时监控不仅可以方便地获取有效加工电规准 ,而且很容易避免极间短路现象、鉴别非正常工作状态。金属结合剂微粉砂轮的整形精度和效率不仅与电规准有关 ,而且受到电极形状、工作液的绝缘性能及最小进给量值的影响。实验表明以电解液作为工作液、采用平面电极 ,选定合适的电规准 ,W 10微粉金刚石砂轮最终的整形精度可达到圆跳小于 2 μm、锥度误差在 1μm以内 ,

金属结合剂超硬磨料砂轮动态高效快速电火花电解磨削复合精密修形技术的研究

根据电化学原理,利用金属结合剂砂轮导电和可电蚀的特性,将电火花加工技术和电解磨削技术有机结合起来,用于金属结合剂砂轮的精密修形。在位动态电火花电解磨削复合精密修形法采用电火花蚀除,电解去除和磨削加工的综合效应,能够低成本、高效率地获得高精度的修整砂轮。在位动态电火花初修形后,砂轮的圆度误差<10μm,修形速度可以达到每小时的去除量0.4mm;在线电解磨削精密修形后,砂轮的圆度误差<1μm;修形速度可以达到每小时去除余量50μm。

一种多孔金属结合剂金刚石砂轮节块孔隙率的试验研究

与传统金属结合剂金刚石砂轮相比,多孔金属结合剂金刚石砂轮在难加工材料磨削加工时具有磨料易出刃、修整修锐方便和磨削效率高等优点。以人造金刚石、Fe∶Ni-Cr合金金属结合剂及造孔剂为原料,通过真空高温烧结法,制备多孔金属结合剂金刚石砂轮节块。通过排液法测定节块试样的孔隙率,研究原料及其不同配比对节块孔隙率的影响规律,为多孔金属结合剂金刚石砂轮制作提供试验数据。

多孔金属结合剂金刚石砂轮磨削Al_2O_3陶瓷试验

根据多孔金属结合剂砂轮的优点,以人造金刚石、铁粉、镍铬合金钎料和造孔剂为原料,采用真空高温松装烧结工艺,制备一种多孔金属结合剂金刚石砂轮。通过一系列试验研究磨削时砂轮受力、比磨削能和磨削后陶瓷表面粗糙度在小切深快进给和大切深缓进给两种磨削条件下的变化规律,为多孔金属结合剂金刚石砂轮的使用提供试验数据。

多孔金属结合剂金刚石砂轮节块的有限元分析

利用十四面体模型描述开孔金属结合剂金刚石砂轮胎体的胞体结构,并用有限元方法确定材料的弹性模量,进而将金刚石以增强颗粒的形式加入胎体材料中,形成开孔结构的金属结合剂金刚石砂轮节块的有限元模型。数值分析了以金刚石为增强颗粒的多孔金属结合剂复合材料在横向剪切载荷下的应力情况。结果表明,多孔金属结合剂金刚石砂轮节块在承受横向剪切载荷下,最大应力发生在胎体上,这与试验中节块断裂往往出现在胎体中孔的棱边上相一致。

金属结合剂砂轮

本发明提供了Ni—Cu—Sn系金属粘结剂砂轮及其制造方法，其具有良好的切割性，硬且寿命长，不生锈，且加压时的变形小而且具有高强度。本发明涉及通过金属粘结剂将金刚石研磨颗粒和／或CBN研磨颗粒结合而构成的金属粘结剂砂轮，所述金属粘结剂的化学组成为Ni40-70wt％，Sn19—30wt％，Ag 1—7wt％，及作为剩余部分至少为5wt％的Cu。特别优选所述金刚石研磨颗粒和／或CBN研磨颗粒被钛包覆。

电火花放电修整金属结合剂金刚石砂轮的形貌特征

为理解电火花放电修整参数对金属结合剂金刚石砂轮形貌特征的影响,结合扫描电子显微镜(SEM)观测结果与Abbott-Firestone曲线,阐明了不同放电参数对砂轮形貌特征的影响机制.开展磨削实验,分析磨削过程中的磨削力与磨削后的工件表面质量,验证了不同参数修整后的砂轮形貌特征.结果表明,电流决定砂轮表面二次冷却物的覆盖面积,影响磨粒的突出高度与容屑空间大小;脉宽决定砂轮表面二次冷却物的堆积程度,影响砂轮表面的粗糙程度,但形成的气孔增大了容屑空间大小;切向进给步进长度决定砂轮表面的气孔数量,影响砂轮的容屑能力.

基于LabVIEW的数据采集系统在金属结合剂金刚石砂轮电火花整形上的应用

在本文中 ,使用霍尔电流电压传感器 ,数据采集卡 ,电容测微仪 ,基于LabVIEW编程语言建立了数据采集系统。通过数据采集系统实时监测金刚石砂轮电火花整形过程 ,以及测量砂轮圆度。揭示出电火花整形不同阶段电流电压变化的基本规律 ,而且通过电流和电压图形 ,可以判断出砂轮是否达到了某一电参数下的整形精度极限。实验结果表明最后整形阶段的微小进给量及低电压、低占空比和高频率的电参数对提高整形精度具有重要作用。基于LabVIEW的数据采集系统的电火花整形技术有助于提高精密整形的精度。W10金刚石砂轮最终可达到小于 2 μm砂轮圆跳。

激光钎焊制备金属结合剂金刚石砂轮研究进展

金属结合剂金刚石砂轮因其具有高强度和高硬度等特性广泛用于脆、硬、高强韧性材料的精密磨削加工中。激光钎焊制备金属结合剂金刚石砂轮是一种先进的制备工艺。在激光钎焊制备过程中金刚石磨粒、结合剂、基体三者间能够实现良好的冶金结合,通过工艺参数的优选能够有效避免磨粒的损伤,获得较好的钎焊结果。综述了钎料成分、钎焊界面微结构、激光工艺参数对钎焊性能的影响规律,总结出激光钎焊多层有序化砂轮的基本原理以及需要进一步研究的方向。

金属结合剂金刚石砂轮表面微槽的激光修整技术

针对金属结合剂金刚石砂轮表面微槽修整困难的问题,采用红外纳秒激光器开展修整试验,探究激光功率、脉冲重复频率、激光烧蚀时间等因素对其材料去除的影响规律,并对U型和V型2种砂轮微槽提出梯度步进激光修整工艺。结果表明:修整后的砂轮微槽实际轮廓与设计轮廓对比,其顶部和底部实际宽度相对误差的绝对值最大为4.4%,实际深度相对误差的绝对值最大为9.6%。用修整后的砂轮V型微槽对直径为4英寸(10.16 cm)的蓝宝石晶圆边缘进行倒角,晶圆锐利的边缘被修整成规则形状,边缘轮廓对称度良好,且与激光修整后砂轮表面的微槽轮廓一致,验证了金属结合剂金刚石砂轮表面微槽激光成型修整的可行性。

超微粒金刚石砂轮电解修整电源的研制

在轨迹成型法加工光学零件技术中 ,为了实现超精密磨削 ,采用了在线电解修整砂轮技术。为此研制了高频脉冲电源 ,研制的高频脉冲电源用于电解修整金属结合剂金刚石砂轮。高频电源由主电路、接口电路和控制电路组成。主电路是提供工作电流的通路 ,控制电路采用了单片机控制技术 ,接口电路实现A/D转换及驱动电压放大级。经调试电源电压在 0～ 90V ,脉冲频率在 4～ 5 0 0Hz范围内可调 ,平均电流可达 15A。该电源的技术指标 ,均达到设计要求。

金属结合剂金刚石砂轮的电火花整形

电火花加工法是金属结合剂金刚石砂轮的理想整形方法．它具有高效率、高精度等特点．本文讨论了青铜结合剂金刚石砂轮的电火花整形的基本规律：如脉冲电源电压、脉冲电源限流电阻、电源脉冲频率、脉冲占空比、砂轮转速、砂轮初始偏心量等因素对整形速度的影响．

目前国内金刚石砂轮的新发展

近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而得到了广泛应用。金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有烧结、电镀两种类型。为了充分发挥超硬磨料作用，

在线电解修整磨削的电解磨削液研制

为了对金属结合剂砂轮电解修整 ,研究并配制了电解磨削液。根据电解磨削液的性能要求 ,分析确定了电解磨削液中具有电解、钝化、防锈和润滑等性能的各组元 ,并通过静态实验确认了各组元对电解磨削液性能的影响。确定最佳电解磨削液在实际系统中对金属结合剂砂轮进行电解修整得到了较为满意的修整结果。所研制的电解磨削液具有实用价值 ,可用于生产。

铸铁结合剂金刚石砂轮电火花整形影响因素初探

简单介绍了铸铁结合剂金刚石砂轮电火花整形的原理,对电火花整形的影响因素进行了分析,为以后金属结合剂金刚石砂轮的电火花整形实验提供了一些经验。

镍基高温合金深切磨削接触区内流体对流换热系数分布反推方法研究

采用多孔金属结合剂CBN砂轮,对镍基高温合金开展了缓进深切磨削相关理论与试验研究。基于实测磨削温度信号和圆弧接触移动热源模型,建立了深切磨削条件下磨削区内流体对流换热系数(Convection heat transfer coefficient,CHTC)分布的反推计算方法。在缓进深切模式下,磨削区内对流换热系数分布形态与传统浅磨明显不同。磨削区内的对流换热系数分布分为两段曲线,在磨削区前端的小区间,磨削液对流换热系数有一个明显的上升段,在主对流换热区,对流换热系数变化相对平缓。接触弧长和进给速度的变化对主对流换热区的对流换热系数分布影响较小,磨削速度是影响对流换热系数的主要因素。在磨削速度28~42 m/s范围内,宏观对流换热系数为23000~25000 W/m^(2)·K,磨削速度提高至50 m/s,对流换热系数有所降低,为16000~19000 W/m^(2)·K。该研究表明,采用多孔金属结合剂砂轮和油基磨削液,可在磨削弧长较大的条件下实现对磨削区的有效对流换热。