三维超声ELID复合内圆磨削系统的设计

随着现代制造业对高精度、高质量加工需求的不断提升,三维超声ELID(在线电解修整)复合内圆磨削系统的设计具有重要意义。文章将三维超声技术与ELID技术相结合,构建了一种新型的内圆磨削系统。该系统通过引入三维超声振动,能够有效改善磨削过程中的材料去除机制,提高加工精度和表面质量。同时,ELID技术可实现砂轮的在线修整,保证砂轮始终处于良好的磨削状态,延长砂轮使用寿命。在系统设计中,充分考虑了各组件的协同工作和优化配置,以确保系统的稳定性和可靠性。通过对该系统的实际应用测试,验证了其在提高内圆磨削加工效率和质量方面的显著优势,为精密内圆加工领域提供了较为先进的解决方案。

不锈钢材料ELID精密磨削加工机理及工艺实验研究

不锈钢材料因其化学性能稳定、机械强度高被广泛应用在工业生产及各类工具中。不锈钢材料在传统磨削加工中存在导热性差、韧性大、热强度和线膨胀系数高等问题,导致工件成品精度低、表面质量差且容易烧伤。本文采用ELID磨削技术对铁素体不锈钢材料进行精密磨削加工实验,通过正交实验探究加工工艺参数对加工表面质量的影响规律,获得最优工艺参数组合并进行实验验证。实验结果表明,采用最优工艺参数组合(砂轮磨粒粒度1200#,砂轮进给量0.02mm/r,砂轮线速度2200r/min,电解电流4A)可实现不锈钢材料的ELID精密磨削加工,获得样件表面粗糙度Ra为0.165μm,比传统磨削粗糙度降低了64%,且加工表面无烧伤。

基于ELID磨削技术的陶瓷材料精密磨削加工技术优化

为解决陶瓷材料的精密磨削加工容易产生裂纹、材料不耐高温的问题,提出基于ELID磨削技术的陶瓷材料精密磨削加工技术优化方法,基于强塑性变形受力的原理,通过公式计算优化陶瓷材料破坏性控制,通过改变磨削深度优化陶瓷材料破坏性控制。使用3种方法进行对比实验,结果表明基于ELID磨削技术样品的磨削表面粗糙度小于3.2 nm,属于加工痕迹不可见范围,优于传统的高速磨削和预应力磨削。

球轴承外圈沟道圆弧轨迹进给ELID磨削工艺参数优化

为了优化球轴承外圈沟道圆弧轨迹进给ELID(Electrolytic In-process dressing)磨削工艺参数,对6206深沟球轴承外圈开展了磨削正交试验。分析了摆动参数和磨削参数对套圈沟道轮廓度和表面粗糙度的影响规律。基于田口方法、灰色关联分析法和主成分分析法,将轮廓度和表面粗糙度转化为灰色关联度指标,对工艺参数进行了优化。结果表明:当摆动幅度为11°、摆动速度为4°/s、砂轮转速为19500 r/min、工件转速为50 r/min时,套圈沟道的轮廓度P_(t)为0.9651μm,表面粗糙度Ra为0.2582μm,磨削综合效果最优。

ELID高效磨削机理仿真研究

为了揭示ELID高效磨削的机理,首先,基于单颗磨粒与工件接触模型,借助有限元方法研究了氧化膜厚度y、磨粒突出高度h、下压位移z对单颗磨粒压入深度m的影响。通过回归分析,获取了单颗磨粒压入深度m的预测模型。然后,根据砂轮表面磨粒突出高度概率分布函数,建立了不同突出高度磨粒与工件的接触条件。通过对磨粒有效突出高度的离散化处理,提出了磨粒不同突出高度的离散区间的概率计算模型,最后运用概率统计学的方法得到了材料去除率模型。结果表明:ELID磨削砂轮表面生成的适当厚度的氧化膜会使得单颗磨粒压入深度m增大,尤其是突出高度较小的磨粒。氧化膜的弹性变形大,使得更多的磨粒参与工作,材料去除率理论上最大可增加48%。

ELID镜面磨削加工技术研究进展

在线电解修整(ELID)镜面磨削技术作为一种低成本高效率的超精密镜面加工技术,广泛应用在现代超精密加工领域中。综述了ELID镜面磨削技术的历史发展和研究现状,介绍了该技术的加工机理和镜面形成过程,重点讨论了在不同条件下几种不同ELID镜面磨削的形式,最后就该技术的深入研究工作作了展望并指出了产业化推广需要解决的问题。

ELID磨削──硬脆材料精密和超精密加工的新技术

金属基超硬磨料砂轮在线电解修整（ＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃＩｎｐｒｏｃｅｓＤｒｅｓｉｎｇ，简称ＥＬＩＤ）磨削技术是国外近年发展起来的一种硬脆材料精密和超精密加工新技术。本文介绍了ＥＬＩＤ磨削技术的基本原理、工艺特点和国内外研究应用情况。应用ＥＬＩＤ磨削技术。

ELID镜面磨削技术——综述

在线电解修整砂轮 (ELID)精密镜面磨削是近 10来年发展起来的一项磨削新技术 ,在日本等国已经较广泛地应用于生产中。我国哈尔滨工业大学袁哲俊教授的ELID课题组从 1993年起就开始了这方面的研究 ,现已成熟。本刊从这期起连续刊登 5篇ELID镜面磨削技术文章 ,希望有助于这项技术在生产中推广使用。

ELID镜面磨削中砂轮生成氧化膜特性及其作用的研究

研究砂轮电解氧化膜的粘附强度、硬度、致密性、导电性和生成速度等物理特性与砂轮结合剂成分、磨削液成分和电解参数的关系，并分析氧化膜在ＥＬＩＤ磨削中的作用。

ELID镜面磨削砂轮氧化膜生成机理

采用铸铁结合剂微细超硬磨料砂轮进行在线电解修整磨削时，ＥＬＩＤ砂轮表面产生的氧化膜起着极其重要的作用。研究了ＥＬＩＤ砂轮电解氧化膜的粘附强度、硬度、致密性、导电性、生成速度与砂轮结合剂成分、磨削液成分和电解参数的关系。

在线电解修整磨削液研究现状及其展望

在线电解修整(electrolytic in-process dressing,ELID)镜面磨削过程中,磨削液的成份及配比对砂轮表面氧化膜的生成速度、致密性、黏附性以及绝缘性等都有着很大的影响,磨削液的配比及优化成为ELID磨削过程中的关键技术之一。主要介绍了ELID磨削液的成分配比、磨削液对氧化膜的影响以及ELID磨削液改进这几个方面的研究进展,并对ELID磨削液下一步的研究重点进行了展望。

ELID镜面磨削技术——金属结合剂砂轮的研制

采用铜粉、还原铁粉、铸铁粉并辅以改善铁粉和铸铁粉末冶金性能的金属添加剂作配方，烧制出适合现有生产条件的 ＥＬＩＤ磨削用砂轮磨块。性能检验表明该配方满足了 ＥＬＩＤ磨削要求。

GC r15钢的EL ID磨削性能实验研究

为了探讨GCr15钢的ELID(E lectrolytic In-process D ressing)磨削性能,在基于大量实验的基础上,对GCr15钢采用ELID磨削时磨削力的变化规律进行了详细分析,并将磨削力、磨削表面粗糙度与普通磨削进行了比较。结果表明,采用铸铁结合剂CBN砂轮进行ELID磨削时磨削力几乎不随时间的变化而变化,而采用白刚玉砂轮进行磨削时的磨削力随时间的变化不断增大,在线电解修整使CBN砂轮在磨削过程中始终保持良好的磨削性能,有利于节省砂轮修整时间,提高加工效率。在ELID磨削中,采用微细砂轮进行磨削可以获得很低的表面粗糙度,实现对GCr15钢的超精密镜面磨削。

氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺试验研究

在采用封闭式阴极装置实现高速ELID磨削的基础上,对氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺机理进行了研究.通过与非ELID高速磨削工艺的对比,揭示了氮化硅陶瓷ELID高速磨削的工艺机理,并给出了其表面粗糙度、磨削力与工艺参数之间的变化规律.这些规律表明:ELID高速磨削工艺能大大地减小氮化硅陶瓷的表面粗糙度值及磨削力,获得较好的表面质量.此外,砂轮线速度和磨削深度对其表面粗糙度值没有显著影响,且变化没有明显规律;而工件速度对表面粗糙度值存在一定的影响,表面粗糙度值随着工件进给速度的提高而增加,即表面加工质量有下降的趋势;ELID高速磨削工艺中的各类磨削参数均对氮化硅陶瓷的磨削力产生重大影响:磨削深度增加或工件速度的加快,都使磨削力变大;砂轮线速度的增加则导致磨削力下降.

W-Mo合金精密镜面加工工艺的实验研究

为了研究W-Mo合金材料精密加工的新途径,采用在线电解修整（ELID）精密磨削和超精密研抛技术,对其进行了精密镜面加工实验,分析了此材料超精密镜面表面的形成机理。通过ELID磨削加工得到了表面粗糙度Ra0.020μm加工表面,再以研抛压力为0.1-0.3 N/cm^2,转速为60-100 r/min等优化研抛参数进行研抛加工,获得了表面粗糙度为Ra0.012μm精密镜面加工表面。实验表明：ELID精密磨削加工是保证工件表面质量的基础,超精密机械研抛时研抛压力及转速等参数对工件表面质量起主要影响作用。

ELID磨削技术在硬脆材料精密超精密加工中的应用

介绍了ＥＬＩＤ磨削技术的基本原理，分析了ＥＬＩＤ技术磨削硬脆材料的加工机理，并应用该技术对硬质合金、工程陶瓷和光学玻璃等典型硬脆材料实现了超精密镜面加工．磨后工件达到Ｒａ为０．００３～０．０１８的镜面．

微波铁氧体基片高效磨削技术研究

针对微波铁氧体基片的功能要求、材料特性和磨削工艺特点,通过大量实验分析了铁氧体基片ELID磨削与普通磨削的磨削力对比结果和形成原因,以及磨削力随工艺参数的变化规律,在此基础上,对ELID磨削效率、表面质量及磨削中出现的问题和解决途径进行了深入研究。实验结果表明,ELID磨削方法适用于微波铁氧体基片的高效磨削,保证了表面加工质量,将ELID磨削技术与平行研抛工艺结合起来,能够形成微波铁氧体基片精密高效的批量生产能力。

纳米结构陶瓷涂层精密磨削的材料去除机理及磨削加工技术

随着纳米结构陶瓷涂层的开发和应用,其后续精密加工技术已受到人们的关注。纳米结构陶瓷涂层的高硬度和高耐磨性使其成为难加工材料,采用金刚石磨料磨削加工有可能成为其最主要的加工方法。本文首先讨论了纳米结构陶瓷涂层精密磨削的非弹性变形和脆性去除的材料去除机理,然后对可用来加工纳米结构陶瓷涂层的超精密金刚石砂轮磨削、ELID磨削、延性域磨削、超高速磨削、精细磨削等磨削加工技术进行了分析,分析了它们的材料去除机理和技术特点。在此基础上,本文指出了相关的有待进一步研究的课题。

一种光学材料高效超精密加工方法

提出了结合磁流变光整加工(MRF)与在线电解修整(ELID)磨削对各种光学材料进行超精密加工的方法,即采用ELID磨削进行预抛光以获得高质量表面,然后采用MRF进行精密抛光以进一步减小表面粗糙度和形状误差。利用该组合工艺对BK7玻璃、硅晶玻璃、碳化硅等光学材料进行了超精密加工实验,可以在短时间内使光学材料工件表面得到亚纳米级的表面粗糙度和峰谷值为λ/20(λ为单位波长,λ=632.8nm)的形状精度。

采用ELID磨削技术对铜和铝的精加工实验研究

为了研究铜和铝材料超精密加工的新途径,采用在线电解修整砂轮(ELID)精密磨削技术,对其进行镜面磨削实验,分析加工表面的形成机理及影响因素。实验结果表明:砂轮粒度、砂轮线速度和磨削力是影响表面加工质量的主要因素。当砂轮线速度由16m/s提高到20m/s时,表面粗糙度Ra由0.76μm下降到0.44μm;当砂轮的粒度过大(120#)或过小W(1.5)时,加工出的工件表面精度都很低;得到在砂轮线速度为20m/s和砂轮粒度为W10时,磨削效果最佳,但也不能很好地提高铜和铝的表面质量和降低表面粗糙度,得到的铜和铝表面粗糙度分别只能为0.44μm和0.75μm。