大直径非递减厚度高速砂轮基体的结构设计

高速磨削是最先进的磨削工艺之一,实现高速磨削的主要方法就是使大直径砂轮在高转速下进行磨削。当砂轮高速旋转时,其基体芯部的应力水平将接近材料的失效极限,因此需对砂轮基体的结构强度进行设计。以往的高速砂轮基体都是采用递减厚度的结构设计方法,递减厚度就是指砂轮芯部厚度非常大而砂轮外侧厚度却非常小,这种砂轮设计的方法容易造成砂轮重量偏大且砂轮工作面宽度偏小,致使砂轮基体的使用效率大大降低。砂轮基体的非递减厚度设计就是不关注厚度设计参数,而是注重砂轮除厚度以外的平面结构设计,把砂轮中心孔边缘的厚度作为砂轮基体结构的约束条件,从增大中心孔边缘的材料延伸和减轻砂轮外侧离心力的传递着手,减小砂轮基体芯部的应力集中并使砂轮整体应力分布趋于均匀。文中通过几种简单的结构设计,可在厚度非递减的情况下降低砂轮基体中心孔边缘的环向应力,其中最大降幅可达170.6%。通过这几种结构设计思想可以衍生出更多的结构设计方法。这些砂轮基体结构设计方法可使砂轮的最大环向应力由砂轮芯部移向砂轮外侧,降低了砂轮芯部的应力水平,放宽了砂轮芯部厚度过大的设计局限。

浅谈高速及超高速砂轮设计中的几个问题

本文探讨了高速及超高速砂轮的使用特征和应力求解模型，分析了磨削力磨削热和空气阻力对砂轮系统的影响，并对目前设计过程中需重视的几个问题进行了讨论。

高速砂轮基体截面的优化设计

运用ANSYS提供的参数化语言(APDL)建立高速砂轮基体的模型,并以最大的环向应力减去最小环向应力之差最小化为目标函数,求解高速砂轮基体优化设计的问题,给出了优化后砂轮基体的截面形状和应力分布结果。结果表明:经过优化设计后,可以明显降低最大环向应力值,同时大大缩小了环向应力变化范围。

高速砂轮基体应力分布的有限元分析

计算和分析高速旋转圆盘应力的分布情况,给出了理论的计算公式。以高速砂轮基体为例,进行有限元数值模拟,给出了砂轮基体在高速旋转时的应力分布结果。计算分析了不同的砂轮速度和不同的结构参数对高速砂轮基体的最大拉应力的变化情况,为高速砂轮的结构设计和优化提供有益的参考。

高速砂轮的研究现状

高速磨削是实现对难加工材料的高性能加工的一种很有效方法。研究表明增加砂轮线速度可以降低磨削力、工件的表面粗糙度和砂轮的磨损,或者可以提高生产效率。超硬磨料砂轮具有优异的性能,因而在高速磨削中有着广泛的应用。文章总结了高速砂轮设计和制造的有关研究情况,介绍了超硬磨料砂轮在高速磨削难加工材料方面的研究状况,最后还分析了高速砂轮存在的问题。

探讨烧成温度制度对陶瓷结合剂高速砂轮强度的影响

提高高速砂轮的强度是保证磨削过程安全性的重要因素之一。本文通过试验,分析了不同窑类、不同烧成温度曲线对不同规格高速砂轮强度的影响。不同的窑类、不同的烧成曲线对φ400 mm砂轮的破裂速度影响较小,但对于φ600 mm的大砂轮,影响就很大。通过采用缓慢的升温速度、增加驻点保温时间、适当延长最高烧成温度时的保温时间等方法,改进烧成曲线后烧制的φ600 mm砂轮的破裂速度得到了很大提高,其平均破裂速度达到108 m/s,是使用速度的1.8倍。

陶瓷结合剂对高速砂轮强度的影响

提高高速砂轮强度的重要途径之一是改进陶瓷结合剂,提高结合剂的强度以及结合剂与磨粒的结合强度。本文对高速砂轮含硼结合剂在烧成温度为1 320℃、保温8 h的条件下进行了大量实验,探讨了陶瓷结合剂中硼玻璃含量不同以及钠长石、钾长石含量比例不同对高速砂轮强度的影响,结果表明:(1)在一般陶瓷结合剂中增加硼玻璃,能达到提高结合剂强度的目的;在试验范围内,随着硼玻璃含量的增加,"8"字块的抗拉强度和砂轮的平均破裂速度也提高;(2)在结合剂中其它成分含量相同的情况下,长石中钾长石、钠长石同时存在,且钠长石按0%、35%、50%依次增加,砂轮的平均破裂速度逐步增大,当钠长石和钾长石各占50%时,砂轮的平均破裂速度达到最高值。

探讨制粒工艺不同的棕刚玉砂对陶瓷高速砂轮强度的影响

巴马克砂与球磨砂是制粒工艺不同的棕刚玉砂。本文在相同窑类、不同烧成温度曲线条件下,采用制粒工艺不同的棕刚玉砂制成外径为400 mm和600 mm两种规格的陶瓷高速砂轮,对其进行破裂速度试验和"8"字块抗拉强度试验,分析制粒工艺不同的棕刚玉砂对砂轮强度的影响。通过对砂轮破裂速度的综合分析,结果表明在烧成窑类及温度曲线相同的条件下,制粒工艺不同的棕刚玉砂对砂轮的破裂速度基本不产生影响,即不论是用巴马克砂还是用球磨砂制成的砂轮,其强度基本相同。所得结论否定了"用巴马克砂制造的陶瓷砂轮的强度应比用球磨砂制造的陶瓷砂轮的强度高"的错误认识。

高速砂轮磨粉制粉过程分析

论述了采用高速旋转的超硬轮对物料进行磨损剥离制粉过程，分析了高速砂轮磨粉机工作原理和各参数的影响，为今后进一步研制和开发系列新型高速砂轮磨粉机提供了有用的依据。

蓝晶石在树脂高速砂轮制造中的应用

本文介绍了蓝晶石作为活性材料和补强材料在树脂高速砂轮制造中的应用。在砂轮使用速度80 m/s的条件下,对不同粒度、不同配方的蓝晶石补强的磨钢坯锆刚玉砂轮性能进行了测试和分析。结果表明:采用蓝晶石作为砂轮补强材料制造的规格600 mm×75 mm×203 mm磨钢坯砂轮,通过了使用速度为80m/s的回转强度3 820 r/min检测,满足了用户使用要求。文中还介绍了蓝晶石应用于高速砂轮制造中的条件,并对蓝晶石作为砂轮活性填料在钛合金磨削中的作用进行了论述。

陶瓷结合剂cBN高速砂轮受力分析

陶瓷结合剂cBN砂轮工作速度一般在80m/s以上,为了保证砂轮的安全运行,砂轮本身必须具备一定的强度。文章分别探讨了陶瓷基体和铝合金基体的cBN砂轮,并进行了空转状态下的受力分析,分析结果表明,陶瓷基体在80m/s的工作条件下,很难满足要求,铝合金基体能有效提高砂轮的工作速度,降低对工作层的强度要求。

采用优选法试验成功高速砂轮

高速磨削是高效率磨削的一种,是提高磨削生产率和加工质量的重要途径之一。为适应高速磨削的需要,我厂对高速砂轮(50米/秒)进行了试验研究工作。在有关兄弟单位协作下,经过近一年的试制和试生产,现已试制成功并投入生产。砂轮的线速度要从普通磨削的35米/秒提高50米/秒。

镀钛cBN磨料对超高速陶瓷砂轮强度的影响

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等仪器对镀钛前后的cBN磨料和陶瓷结合剂烧结样条的显微结构进行了观察;分析了结合剂与cBN磨料的结合关系,并对陶瓷结合剂烧结样条进行了抗折强度试验。结果表明,cBN磨料镀钛前后其性能变化很小,未镀钛cBN磨料与结合剂烧结样条的抗折强度为61.97MPa,两者间是机械包镶式的结合;镀钛cBN磨料与结合剂烧结样条的抗折强度为67.65MPa,两者间还含有化学结合;cBN磨料镀钛后对砂轮强度的提高有益,但前者的抗折强度已满足超高速砂轮的需要,单就提高砂轮强度来说,无需镀钛。

超高速磨削陶瓷CBN砂轮结合剂的实验研究

本文根据陶瓷结合剂在超高速磨削砂轮中的作用,凭借电子万能实验机、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等先进精密仪器对三种结合剂进行了耐火度、抗折强度、膨胀系数、微观形貌、显微硬度和润湿性等性能分析。实验结果表明,1#结合剂的耐火度为890℃;抗折强度达到56.28 MPa;膨胀系数在7.0×10-6/℃左右,其他各项性能也达到相当高的水平;用1#结合剂制备的砂轮条的强度达到63.07MPa,结合剂与磨料结合的微观形貌良好。实验表明,1#结合剂符合低温高强结合剂要求,在陶瓷CBN砂轮制作过程中可以实现低温烧成以减少能耗,降低污染。

大直径高速粗磨砂轮的强度分析

大直径高速粗磨砂轮的工作安全是一个关键问题，在考虑砂轮中心孔半径与外半径的不同比值α下，分析了径向应力和环向应力与砂轮强度的关系，给出了曲线族。同时，又分析了中心孔半径与外半径的不同比值α时，中心孔壁的径向位移ｕｒ 的影响，并给出了曲线族。分析结果说明，α值越小，砂轮的强度越高，不平衡量越小。

浅谈高速砂轮研发思路

磨削是指用磨料或磨具切除工件上多余材料的加工方法。磨削属于先进制造技术中先进加工技术范畴的去除加工领域的力学加工。根据砂轮线速度磨削可以分为普通磨削（v≤45m／s）、高速磨削（45m／s≤v≤150m／s）和超高速磨削（v≥150m／s）。

缓进给强力成形磨床砂轮的安全防护

提出了一种超高速砂轮的防护罩壳结构。从缓进给强力成形磨床的特性、砂轮罩壳安全性、砂轮罩壳结构设计等方面阐述了具体的措施和方法。

超高速磨削技术的发展及其主要相关技术

阐述了超高速磨削的机理与特点、介绍了其技术现状及发展趋势 ,分析了超高速磨削机理与工艺、超高速磨削用主轴单元制造技术、超高速磨削砂轮、磨削液及供液系统等主要相关技术 .

高速磨削和缓进给磨削

磨削工件时,要提高生产效率。主要是想法缩短实际的磨削时间和辅助时间,这里先以外圆切入磨削为例,分析如何提高磨削效率,即如何缩短实际磨削时间的问题。衡量磨削效率一般可用一定时间内磨除的金属体积V_ω表示。对于外圆切入磨削: V_ω=v_ω·△·B·τ(毫米~3) (1) 式中v_ω为工件速度(毫米/分);