復(fù)合片外圓磨削用陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的研制及應(yīng)用

研究了na-b-al-si-o系陶瓷結(jié)合劑中mgo/sio2摩爾比對(duì)其性能的影響。研究表明,隨著mgo/sio2摩爾比從0.09增加到0.35,結(jié)合劑的耐火度從800℃降低到725℃,熱膨脹系數(shù)先減小后增大,但mgo的加入能有效控制結(jié)合劑熱膨脹系數(shù)只在小范圍內(nèi)變化。制備的砂輪試樣抗折強(qiáng)度最高值達(dá)到95mpa,利用所研究的結(jié)合劑制備的砂輪比市售砂輪使用壽命提高25%。研究結(jié)果證明:減少堿金屬氧化物含量、增大堿土金屬氧化物含量是獲得低耐火度、低熱膨脹系數(shù)結(jié)合劑的一種有效方法。

以磨削效率作為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立了恒力磨削條件下砂輪全鈍化周期的鈍化曲線(xiàn),并根據(jù)鈍化速度和鈍化方式將其分為三個(gè)階段,即初期鈍化階段、穩(wěn)定鈍化階段和急劇鈍化階段。其中初期鈍化階段鈍化速度最慢,磨削效率最高。鈍化曲線(xiàn)隨時(shí)間的變化是由內(nèi)凹到外凸的過(guò)程,與它在這個(gè)階段的砂輪磨損過(guò)程完全不同。此外,在穩(wěn)定鈍化階段散點(diǎn)圖的基礎(chǔ)上,采用指數(shù)函數(shù)y=abx對(duì)鈍化曲線(xiàn)進(jìn)行擬合,并通過(guò)origin的擬合結(jié)果得出回歸方程,從而驗(yàn)證了推論的正確性。結(jié)合函數(shù)方程結(jié)果,探討了采用鈍化率k作為磨削液評(píng)價(jià)指標(biāo)的方法。

本文系統(tǒng)地探討了青銅結(jié)合劑金剛石砂輪的電解修整機(jī)理及電解液在修整過(guò)程中的作用。并著重討論電解修整工藝和參數(shù)對(duì)修整效果的影響,及磨粒突出高度對(duì)磨削力和磨削表面質(zhì)量等的影響。

用yag脈沖激光對(duì)青銅結(jié)合劑金剛石砂輪進(jìn)行修銳試驗(yàn)研究,為改善激光修銳效果,提出輔助交叉吹氣的方法,實(shí)驗(yàn)研究了激光功率密度和離焦量對(duì)結(jié)合劑去除效果的影響.對(duì)修銳后的砂輪表面形貌顯微觀察表明,輔助交叉吹氣方法有助于磨粒的暴露,有明顯的修銳效果.同時(shí),對(duì)修銳砂輪的磨削力測(cè)量結(jié)果表明,修銳后法向磨削力比修銳前下降10%～15%,切向下降5%～7%,比單獨(dú)同軸吹氣下降3%～5%,提高了砂輪的磨削性能.該結(jié)果為金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪的激光修銳應(yīng)用提供了理論與試驗(yàn)依據(jù).

青銅結(jié)合劑人造金剛石砂輪型面成型性好,強(qiáng)度高,有一定韌性。用它精密加工工程陶瓷,具有砂輪導(dǎo)熱性能好、磨削比大、修整方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于青銅結(jié)合劑金剛石砂輪的整形較難,影響磨削力及磨削

通過(guò)一系列試驗(yàn)建立了恒力磨削條件下砂輪全鈍化周期的鈍化曲線(xiàn),并通過(guò)相應(yīng)的數(shù)學(xué)手段對(duì)各個(gè)階段的砂輪鈍化特征和磨削能力進(jìn)行分析。結(jié)果表明:初期鈍化階段的鈍化曲線(xiàn)隨時(shí)間的變化是由凹到凸的過(guò)程,與砂輪磨損過(guò)程有很大的區(qū)別。初期鈍化階段砂輪鈍化速度大大低于其他兩個(gè)階段,砂輪具有很強(qiáng)的磨削能力,這一特征的潛在應(yīng)用價(jià)值非常高。正常磨損階段砂輪的鈍化與砂輪磨損規(guī)律一致,呈線(xiàn)性增大趨勢(shì)。

電解修整青銅結(jié)合劑金剛石砂輪工藝

介紹了一種科學(xué)的金剛石砂輪磨削性能實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法,并對(duì)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,為金剛石砂輪工藝配方研究者和生產(chǎn)商提供了一種可行的砂輪磨削性能檢測(cè)方法,破解了長(zhǎng)期困擾砂輪配方工藝研究者的———砂輪的耐磨性和鋒利度無(wú)法量化測(cè)定的難題。

針對(duì)陶瓷金剛石磨具結(jié)合劑對(duì)金剛石顆粒的把持力問(wèn)題,文章分析了把持力的特征,提出了基于抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)的把持力檢測(cè)辦法。通過(guò)對(duì)金剛石顆粒受力分析和理想化假設(shè),建立了把持力計(jì)算的力學(xué)模型。推導(dǎo)得出把持力與磨具抗拉強(qiáng)度的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)軟件算出了結(jié)合劑對(duì)金剛石顆粒的把持力。

本文對(duì)磨噴油嘴陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪的制備及應(yīng)用進(jìn)行了研究，制定了適宜的陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪的制備條件。所研制的陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪磨削性能好，生產(chǎn)效率高，使用壽命長(zhǎng)，加工工件質(zhì)量高，能很好地滿(mǎn)足噴油嘴的加工要求，且性能價(jià)格比優(yōu)于普通砂輪和進(jìn)口陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪。

金剛石砂輪片制造技術(shù)

金屬結(jié)合劑金剛石砂輪由于其結(jié)合劑的高把持強(qiáng)度,導(dǎo)致砂輪整形極其困難。微細(xì)粒度金屬結(jié)合劑砂輪一般可通過(guò)機(jī)械、電火花、電化學(xué)或激光等某單一整形方式進(jìn)行整形,但對(duì)于粗粒度砂輪來(lái)說(shuō),由于磨粒尺寸較大,采用上述任一種整形方式都存在一定問(wèn)題。本文針對(duì)粗粒度砂輪多用于高效磨削這一特點(diǎn)提出了一種復(fù)合式整形方法:電火花-機(jī)械復(fù)合整形法,并闡述了該方法的整形機(jī)理;此外,還對(duì)整形精度起著重要作用的參數(shù)———放電間隙與電規(guī)準(zhǔn)之間的關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并通過(guò)100/120#青銅結(jié)合劑金剛石砂輪的整形試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用電火花-機(jī)械復(fù)合整形方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)粗粒度金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪的高效整形,整形精度可達(dá)6μm以下。

本文采用高溫熔融法制備了si-al-b體系陶瓷結(jié)合劑。分析了不同陶瓷結(jié)合劑粒度和燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷結(jié)合劑制品強(qiáng)度的影響。對(duì)比了陶瓷結(jié)合劑金剛石磨塊和碳化硅磨塊在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的性能差異。

采用釬焊金剛石砂輪對(duì)兩種硬質(zhì)合金進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)量磨削過(guò)程中的磨削水平力和垂直力,對(duì)砂輪所受的單位寬度法向力、切向力和力比進(jìn)行了研究。建立了單顆磨粒磨削力與加工參數(shù)間的理論模型,并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。理論分析了磨削深度、進(jìn)給速度對(duì)單位寬度磨削力、單顆磨粒磨削力及力比的影響程度。

本文采用正交試驗(yàn)法研究了砂輪線(xiàn)速度、橫向進(jìn)給速度、磨削深度和磨削行程四種磨削參數(shù)對(duì)陶瓷結(jié)合金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金表面粗糙度的影響,通過(guò)顯微鏡觀察了硬質(zhì)合金的表面加工質(zhì)量,分析了影響表面加工質(zhì)量的因素,得出了優(yōu)化的工藝參數(shù)。結(jié)果表明:四種磨削參數(shù)對(duì)硬質(zhì)合金表面粗糙度的影響順序?yàn)?橫向進(jìn)給速度>砂輪線(xiàn)速度>砂輪行程>磨削深度;砂輪橫向進(jìn)給速度、砂輪行程和磨削深度較大時(shí),工件的表面粗糙度較大;當(dāng)砂輪的線(xiàn)速度增大時(shí),能有效降低硬質(zhì)合金的表面粗糙度。

采用自制的釬焊金剛石砂輪對(duì)氧化鋁陶瓷進(jìn)行高速磨削試驗(yàn)研究,重點(diǎn)探討不同磨削參數(shù)對(duì)磨削比能的影響。結(jié)果表明:磨削比能隨砂輪線(xiàn)速度的增大而增大,而隨磨削深度、工件速度和材料去除率的增大而減小;磨削比能與單顆磨粒最大切削厚度有直接的關(guān)系;在磨削過(guò)程中,大部分磨削能量消耗于金剛石磨粒對(duì)陶瓷工件的滑擦與塑性耕犁。

金剛石砂輪是磨削加工技術(shù)中使用最為廣泛的加工工具，按結(jié)合劑的不同金剛石砂輪一般可以分為樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石砂輪、陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪和金屬結(jié)合劑金剛石砂輪。本文旨在對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石砂輪、陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪以及金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的研究工作做一簡(jiǎn)單的綜述，為今后通過(guò)改進(jìn)工藝，將陶瓷結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑及樹(shù)脂結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)加以綜合，開(kāi)發(fā)新型的金剛石砂輪奠定基礎(chǔ)。

通過(guò)測(cè)量和分析高頻感應(yīng)釬焊金剛石砂輪磨削大理石過(guò)程中的磨削力,對(duì)砂輪所受的法向力和切向力進(jìn)行了研究。從單顆金剛石最大切削厚度的角度,分析了磨削深度、進(jìn)給速度和砂輪線(xiàn)速度對(duì)磨削力的影響。

由不同材料構(gòu)成的組合零件可以充分發(fā)揮各種不同材料的性能,例如,沖模刃口鑲裝上硬質(zhì)合金可以顯著改善沖模的耐磨性能。但是這種組合件的磨削往往比較困難,例如硬質(zhì)合金——鋼——青銅組合件,硬質(zhì)合金太硬,磨削時(shí)易破碎;而青銅較軟,磨削時(shí)易堵塞砂輪。近十年來(lái),由于金剛石磨料的生產(chǎn)和砂輪粘結(jié)技術(shù)的發(fā)展,已有可能對(duì)上述組合件的磨削進(jìn)行更系統(tǒng)和深入的試驗(yàn)研究。這些試驗(yàn)研究主要是用金剛石砂輪來(lái)進(jìn)行的,也利用了普通的碳化硅砂輪,以便對(duì)照。

上海砂輪廠是我國(guó)生產(chǎn)磨料磨具品種最全的專(zhuān)業(yè)廠,是擁有外貿(mào)經(jīng)營(yíng)權(quán)的國(guó)家重點(diǎn)企業(yè),也是全行業(yè)首家通過(guò)iso—9001質(zhì)量體系認(rèn)證的廠家,她是浦東這塊熱土上的一顆閃耀的明珠。上海砂輪廠生產(chǎn)的普通磨具,加工效率高,安全系數(shù)好,適用于金屬和非金屬材料的磨削、拋光、開(kāi)槽和切割。產(chǎn)品有平形、筒形、杯形等各種形狀,用于平面磨、內(nèi)圓磨、外圓磨等各種磨削。磨具,按磨料、粒度、硬度、結(jié)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛石砂輪表面形貌的非接觸精密測(cè)量,開(kāi)發(fā)了基于干涉原理的金剛石砂輪表面形貌專(zhuān)用測(cè)量系統(tǒng),研究了該系統(tǒng)的測(cè)量原理和關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)垂直掃描白光干涉顯微測(cè)量原理以及被測(cè)對(duì)象的特征,提出了適用于砂輪測(cè)量的方法,研究了系統(tǒng)的自動(dòng)掃描范圍、垂直方向的掃描方法、單次測(cè)量三維表面的恢復(fù)算法和磨粒的識(shí)別算法。結(jié)合自行設(shè)計(jì)的夾具搭建了砂輪測(cè)量系統(tǒng),并對(duì)多次測(cè)量拼接算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于區(qū)域重合大小(重合度為30%~50%)的拼接算法獲得的拼接前后重合區(qū)域的相關(guān)系數(shù)均大于0.8,拼接后重合區(qū)域的高度差均小于0.4μm。得到的結(jié)果顯示所搭建的系統(tǒng)可以恢復(fù)砂輪的形貌,其測(cè)量范圍和精度滿(mǎn)足砂輪磨粒評(píng)定和分析的要求。

文章研究了耐熱酚醛樹(shù)脂和"2123"酚醛樹(shù)脂作為金剛石砂輪結(jié)合劑的耐磨情況。磨削試驗(yàn)結(jié)果表明:耐熱酚醛樹(shù)脂粉制作的金剛石砂輪具有較好的耐磨性,所加工工件的表面質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過(guò)熱性能、力學(xué)性能測(cè)試和磨削表面分析,找出了兩種樹(shù)脂砂輪耐磨性和磨削效率存在差異的原因,樹(shù)脂耐熱溫度的高低、韌性直接影響砂輪的耐磨性;樹(shù)脂的硬度對(duì)砂輪的磨削效率有影響。