工程陶瓷高效深磨ELID进程控制策略初探

在一些合理假设的前提下,建立了砂轮表面磨粒分布的理想几何模型,并在此基础上,结合磨粒磨损特性和法拉第电解定律,以磨粒突出高度保持不变为目标,建立了工程陶瓷高效深磨ELID进程控制的数学模型,由此数学模型可推出ELID进程的控制策略.为确认此控制策略的效果,分别以由数学模型所确定的电解参数和指定的不同电解参数对氧化锆陶瓷进行高效深磨ELID磨削,并对比其磨削力和表面粗糙度变化状况.试验结果表明该控制策略能够解决工程陶瓷高效深磨ELID进程控制问题,实现连续稳定的磨削过程.

工程陶瓷高效深磨磨削力和损伤的研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,对氧化铝和氧化锆等2种工程陶瓷进行高效深磨磨削加工.测量了磨削力,并对磨削表面形貌和亚表面损伤进行了观测.揭示了这2种工程陶瓷的高效深磨材料去除机理,氧化铝陶瓷主要为脆性去除,而氧化锆则是局部的横向裂纹和塑性去除.提出了磨粒的平均磨削力公式,讨论了磨粒的平均法向磨削力对陶瓷材料去除机理和磨削损伤的影响.

高效深磨中磨削温度和表面烧伤研究

介绍了一种高效深磨的磨削热模型———圆弧热源模型 ,该模型和直线倾斜平面模型相比改进了温度的预测 ;给出了圆弧热源磨削温度的积分公式和量纲一温度计算式 ;详细分析了热流量 ,推导了工件、砂轮、磨削液和磨屑的对流因子计算公式 ,在此基础上给出了最大接触温度的计算公式 ;使用J形热电偶测量了磨削接触面接近磨削烧伤时的最高磨削温度和磨削液沸腾的温度。实验结果与理论计算值对比表明 。

TC4钛合金高效深磨磨削力及比磨削能特征研究

针对钛合金磨削加工困难的特点,系统开展了TC4钛合金高效深磨工艺试验,对单位面积磨削力随最大未变形切屑厚度和当量磨削层厚度的变化情况和特征进行了分析,探讨了材料去除方式的变化,研究了TC4钛合金高效深磨过程中所消耗磨削功率的变化规律,为寻求适合钛合金高效深磨的工艺及方法,提高钛合金加工质量和效率打下一定的理论基础。

40Cr钢高效深磨磨削力试验研究

通过对40Cr钢在高效深磨条件下磨削力的试验研究,分析了不同工况对磨削力变化的影响,提出了40Cr钢高效深磨工艺参数的优化方案。试验结果表明:40Cr钢在高效深磨条件下,磨削力随磨削深度的变化呈波浪式起伏的非线性关系,随砂轮线速度的提高而明显减小,同时能获得比普通磨削大得多的比材料磨除率,以及较好的工件表面质量。

TC4钛合金高效深磨磨削机理

针对钛合金磨削加工困难的特点,系统开展了TC4钛合金高效深磨工艺试验.通过对单位面积磨削力F'随最大未变形切屑厚度hmax和当量磨削层厚度aeq的变化情况和特征进行分析,探讨了其材料去除方式的变化,研究了TC4钛合金高效深磨过程中消耗的磨削功率.为寻求适合钛合金高效深磨的工艺及方法,提高钛合金加工质量和效率打下坚实的理论基础.

部分稳定氧化锆PSZ高效深磨磨削力试验研究

本文对部分发稳定氧化锆陶瓷(Partialy Stabilized Zirconia,PSZ)在高效深磨条件下的磨削力进行了试验研究,分析了各种因素对磨削力的影响,并与其它磨削方式的PSZ陶瓷作了比较和综合分析。分析表明:PSZ陶瓷在高效深磨条件下,当比材料去除率一定时,工作台速度的变化对磨削力的影响比切深的变化对磨削力的影响大;磨削力与普通磨削相比较大,比材料去除率是普通磨削的几十倍;材料去除模式以显微塑性去除为主,磨削工件表面质量较好。

45钢高效深磨磨削力的实验研究

采用CBN砂轮,在砂轮线速度为90～210m/s的磨削条件下,对45钢进行了高效深磨实验。分析了不同工况对磨削力的影响。实验表明,在高效深磨过程中,提高砂轮线速度使磨削力减小,工件表面粗糙度值下降;增加磨削深度使磨削力上升、比磨削能下降、提高磨削效率,也能保证工件表面质量。

高效深切磨削温度的研究

指出了高效深切磨削技术的最新发展。并对高效深磨中的磨削温度的计算模型,计算方法,测量技术做了研究。对高效深磨中磨削温度的最新研究成果给予了描叙。最后对今后的研究给予了展望。

新的磨削技术——高效深磨

本文介绍了传统磨削、缓进磨削和高效深磨的技术性能,并在此基础上给高效深磨下了定义;分析了现行的缓进磨削不能提高材料切除率的主要原因,并介绍了实现高效深磨的主要措施.这种磨削可获得用传统磨削所达到的表面粗糙度标准,而其材料切除率却比传统磨削高100～1000倍,因而大大提高生产率.

高效深切磨削加工中工件的热传递研究

研究了高效深切磨削加工中磨削热在工件中的热传递现象。研究发现,在高效深磨(HEDG)加工中,工件的热渗透层很浅。随着磨削速度的增加,磨削热趋于集中于工件的表层,而且加工中这个表层被快速的去除。传递给工件的热量较少,导致工件的磨削温度相当低,从而有效的避免了磨削烧伤。而对于长度较短的工件,可能达不到稳态传热条件,尤其在工作速度较低的情况下。

高效深切磨削温度研究的进展

对高效深磨中磨削温度的计算模型、计算方法、测量技术进行了研究.综述了高效深磨中磨削温度的最新研究成果及高效深切磨削技术的最新发展,最后指出了今后的研究方向.

40Cr钢高效深磨磨削力试验研究

通过对40Cr钢在高效深磨条件下磨削力的试验研究,分析了不同工况对磨削力变化的影响,提出了40Cr钢高效深磨工艺参数的优化方案。试验结果表明,40Cr钢在高效深磨条件下,磨削力随磨削深度的变化呈波浪式的起伏而非线性关系,随砂轮线速度的提高而明显减少。同时证明,高效深磨条件下能获得比普通磨削大得多的比材料磨除率和较好的工件表面质量。

应用ELID磨削技术进行高效磨削

铁氧体是一种典型的硬脆材料,用普通方法难以实现高效磨削加工。ELID(Electrolytic Inprocess Dressing)磨削技术自从出现以来,以其显著的特点在机械、电子、光学、航空、航天等领域中得到越来越广泛的应用。本文在研究ELID磨削的基础上,将ELID磨削方法应用于铁氧体的高效深切磨削加工。以期利用ELID磨削的优点在保证磨削表面质量的同时,大幅度提高磨削效率。 1.ELID磨削原理 金属结合剂金刚石砂轮在高硬度材料的磨削中有很多优点,但是由于修整困难限制了它的应用。

工程陶瓷高效深磨磨削力的形成机理研究

根据工程陶瓷的系统高效深磨试验,研究发现:在高效深磨条件下,磨削氧化锆和氧化铝的材料去除方式不同,分别为塑性成形去除和脆性断裂去除;最大未变形切屑厚度增大至超过临界切深后,其对氧化锆的单颗磨粒法向磨削力的线性增长规律影响很小,而使氧化铝的单颗磨粒法向磨削力的增长趋势逐渐变缓;切向磨削力主要由滑擦和塑性耕犁作用引起的摩擦力组成.

工程陶瓷材料高效深磨的试验研究

针对如何提高工程陶瓷加工效率,改善陶瓷零件的表面质量这一问题,对氧化锆、氮化硅和氧化铝三种陶瓷材料进行高效深磨的试验研究。单位砂轮宽度磨除率达120mm3/(mm·s),最大磨削深度为6mm。在此试验的基础上,对不同砂轮线速度、磨削深度和工件进给速度对陶瓷材料的磨削表面状况、磨削力、比磨削能和去除方式的影响进行研究。结果表明:随着砂轮线速度增加,磨削深度减小,将导致最大未变形切削厚度减小,单位面积磨削力减小,比磨削能增加,磨削表面的塑性痕迹增加,脆性断裂痕迹减少。在陶瓷材料的高速超高速磨削中采用较大切深,能提高磨削效率且表面质量变化不大。

难加工材料高效精密磨削技术研究进展

针对难加工材料特点,分析了典型难加工材料的磨削特性,综述了缓进给磨削、精密超精密磨削在难加工材料磨削加工领域的国内外研究进展。介绍了高效深磨技术的原理及其在难加工材料磨削中的应用现状,指出高效深磨技术能够实现对难加工材料的优质而高效的加工,具有广泛的应用前景,并指出了高效深磨技术应用于难加工材料磨削加工的进一步研究方向。

氮化硅陶瓷高效深磨温度的研究

采用K型可磨热电偶对氮化硅陶瓷高效深磨的温度进行了测量,讨论高效深磨中不同磨削参数对磨削区温度和能量分配的影响。研究结果显示,氮化硅陶瓷高效深磨中,磨削区温度通常在200～300℃之间,磨削能量分配系数在2%～5%之间。这表明大部分热量被磨屑和冷却液带走,避免了磨削区的高温。磨削区温度与弧区的平均热流密度有着较好的线性关系,即热流密度越高对应的磨削区温度越高。当砂轮线速度或磨削深度高于临界值时,磨削弧区的温度先逐渐升高到约250℃,然后急剧上升至接近干磨时的温度。

高速高效磨削加工及其关键技术

介绍了超高速磨削、高效深磨、缓进给磨削和砂带磨削等各种高效磨削,比较了各种磨削工艺的效率及应用参数范围。分析了高速高效磨削的关键技术,阐述了实现高速高效磨削的主要途径。

高效深磨的三种解析热模型

表达了三种高效深磨的热模型 ,分别是圆弧热源模型、均匀热源模型和三角形热源模型。用实验方法和理论计算方法研究了在高效深磨条件下磨削区的最高磨削温度。为了用高效深磨方式研究低合金钢的磨削性能 ,进行了平面磨削实验 ,测得了高效深磨条件下磨削区的最高磨削温度 ,并与用本模型计算结果进行了比较 ,发现实验结果与采用本模型理论计算结果基本一致 ,证明了该磨削热模型是正确的。