鈦合金的超高速高效磨削機理的研究

本課題通過超高速磨削試驗及理論分析對典型金屬材料超高速下的變形地為和磨削表現(xiàn)進行了研究。探討了超高速沖擊成屑和表面創(chuàng)成機理，提出了磨削參數(shù)與材料應(yīng)變率及磨削輸出的理論聯(lián)系，研究了砂輪有效磨粒前角的變化對磨粒與工件材料摩擦作用的影響，建立了高效深磨傾斜運動熱源的基本傳熱模型，揭示了超高速深磨的基本傳熱規(guī)律及對工藝過程的影響。制造了新了磨削液供液系統(tǒng)，確定了超高速磨削的供液方式及基本參數(shù)，初步搞清了典型金屬材料超高速磨削的工藝規(guī)律。本課題研究完善了超高速磨削理論，發(fā)展了超高速磨削工藝技術(shù)，已發(fā)表論文9篇，受到國內(nèi)高度重視。本課題的研究取得多方面成果，圓滿完成了課題研究工作。

國內(nèi)對超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的研究尚處于起步階段，其磨削特性與加工機理的研究幾乎是空白。本項目基于申請者已經(jīng)取得的超高速磨削與電鍍CBN砂輪研究成果，進行集表面創(chuàng)成、工件表面創(chuàng)成、砂輪磨損與修整為一體的陶瓷CBN砂輪超高速磨削計算機仿真與實驗研究；通過計算機仿真與實驗，研究超高速陶瓷CBN砂輪磨削加工的材料去除機理和加工特性，獲取合理的磨削加工工藝參數(shù)；研究超高速陶瓷CBN砂輪的磨損機制、砂輪磨鈍標準以及修整參數(shù)的優(yōu)化；確定超高速陶瓷CBN砂輪實現(xiàn)脆性材料（陶瓷、硅片等）“延性域”加工的材料去除機制轉(zhuǎn)變的臨界條件，并建立典型材料工件表面質(zhì)量的研究和評價體系；在理論研究的基礎(chǔ)上開發(fā)具有實用價值的高性能超高速陶瓷CBN砂輪。針對超高速陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪關(guān)鍵技術(shù)，將傳統(tǒng)的砂輪制備工藝與納米復合材料技術(shù)相結(jié)合，制備出了具有優(yōu)越性能的超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪。同時綜合運用計算機仿真技術(shù)、現(xiàn)代測量技術(shù)、超高速磨削加工等一系列先進技術(shù)，在理論分析基礎(chǔ)上，通過仿真優(yōu)化與實驗研究相結(jié)合的方法，揭示了超高速陶瓷CBN砂輪的磨削加工機理與特性，探究了陶瓷CBN砂輪延性域磨削特性，研究了超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的磨損狀態(tài)與特性，同時為超高速納米陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的制備及應(yīng)用提供了理論與技術(shù)支持。本項目的研究將會推進我國超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的發(fā)展，縮小與國外同行的差距，打破技術(shù)壟斷，為我國難加工材料特別是超硬材料及脆性材料的加工提供技術(shù)參考。 2100433B

國內(nèi)對超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的研究尚處于起步階段，其磨削特性與加工機理的研究幾乎是空白。本項目基于申請者已經(jīng)取得的超高速磨削與電鍍CBN砂輪研究成果，進行集表面創(chuàng)成、工件表面創(chuàng)成、砂輪磨損與修整為一體的陶瓷CBN砂輪超高速磨削計算機仿真與實驗研究；通過計算機仿真與實驗，研究超高速陶瓷CBN砂輪磨削加工的材料去除機理和加工特性，獲取合理的磨削加工工藝參數(shù)；研究超高速陶瓷CBN砂輪的磨損機制、砂輪磨鈍標準以及修整參數(shù)的優(yōu)化；確定超高速陶瓷CBN砂輪實現(xiàn)脆性材料（陶瓷、硅片等）延性域加工的材料去除機制轉(zhuǎn)變的臨界條件，并建立典型材料工件表面質(zhì)量的預測和評價體系；在理論研究的基礎(chǔ)上開發(fā)具有實用價值的高性能超高速陶瓷CBN砂輪。本項目的研究將會推進我國超高速陶瓷CBN砂輪磨削技術(shù)的發(fā)展，縮小與國外同行的差距，打破技術(shù)壟斷，為我國難加工材料特別是超硬材料及脆性材料的加工提供技術(shù)參考。