復合片外圓磨削用陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的研制及應用

研究了na-b-al-si-o系陶瓷結(jié)合劑中mgo/sio2摩爾比對其性能的影響。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度最高值達到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。

以磨削效率作為評價指標,通過實驗建立了恒力磨削條件下砂輪全鈍化周期的鈍化曲線,并根據(jù)鈍化速度和鈍化方式將其分為三個階段,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。鈍化曲線隨時間的變化是由內(nèi)凹到外凸的過程,與它在這個階段的砂輪磨損過程完全不同。此外,在穩(wěn)定鈍化階段散點圖的基礎上,采用指數(shù)函數(shù)y=abx對鈍化曲線進行擬合,并通過origin的擬合結(jié)果得出回歸方程,從而驗證了推論的正確性。結(jié)合函數(shù)方程結(jié)果,探討了采用鈍化率k作為磨削液評價指標的方法。

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理及電解液在修整過程中的作用。并著重討論電解修整工藝和參數(shù)對修整效果的影響,及磨粒突出高度對磨削力和磨削表面質(zhì)量等的影響。

用yag脈沖激光對青銅結(jié)合劑金剛石砂輪進行修銳試驗研究,為改善激光修銳效果,提出輔助交叉吹氣的方法,實驗研究了激光功率密度和離焦量對結(jié)合劑去除效果的影響.對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,對修銳砂輪的磨削力測量結(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用提供了理論與試驗依據(jù).

青銅結(jié)合劑人造金剛石砂輪型面成型性好,強度高,有一定韌性。用它精密加工工程陶瓷,具有砂輪導熱性能好、磨削比大、修整方便等優(yōu)點。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

通過一系列試驗建立了恒力磨削條件下砂輪全鈍化周期的鈍化曲線,并通過相應的數(shù)學手段對各個階段的砂輪鈍化特征和磨削能力進行分析。結(jié)果表明:初期鈍化階段的鈍化曲線隨時間的變化是由凹到凸的過程,與砂輪磨損過程有很大的區(qū)別。初期鈍化階段砂輪鈍化速度大大低于其他兩個階段,砂輪具有很強的磨削能力,這一特征的潛在應用價值非常高。正常磨損階段砂輪的鈍化與砂輪磨損規(guī)律一致,呈線性增大趨勢。

電解修整青銅結(jié)合劑金剛石砂輪工藝

介紹了一種科學的金剛石砂輪磨削性能實驗檢測方法,并對檢測過程進行了詳細的說明,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方法,破解了長期困擾砂輪配方工藝研究者的———砂輪的耐磨性和鋒利度無法量化測定的難題。

針對陶瓷金剛石磨具結(jié)合劑對金剛石顆粒的把持力問題,文章分析了把持力的特征,提出了基于抗拉強度試驗的把持力檢測辦法。通過對金剛石顆粒受力分析和理想化假設,建立了把持力計算的力學模型。推導得出把持力與磨具抗拉強度的關系的數(shù)學模型,通過系列實驗的數(shù)據(jù)和計算機軟件算出了結(jié)合劑對金剛石顆粒的把持力。

本文對磨噴油嘴陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪的制備及應用進行了研究，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，加工工件質(zhì)量高，能很好地滿足噴油嘴的加工要求，且性能價格比優(yōu)于普通砂輪和進口陶瓷結(jié)合劑ｃｂｎ砂輪。

金剛石砂輪片制造技術

金屬結(jié)合劑金剛石砂輪由于其結(jié)合劑的高把持強度,導致砂輪整形極其困難。微細粒度金屬結(jié)合劑砂輪一般可通過機械、電火花、電化學或激光等某單一整形方式進行整形,但對于粗粒度砂輪來說,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題。本文針對粗粒度砂輪多用于高效磨削這一特點提出了一種復合式整形方法:電火花-機械復合整形法,并闡述了該方法的整形機理;此外,還對整形精度起著重要作用的參數(shù)———放電間隙與電規(guī)準之間的關系進行了試驗研究,并通過100/120#青銅結(jié)合劑金剛石砂輪的整形試驗進行驗證。試驗結(jié)果表明,采用電火花-機械復合整形方法可以實現(xiàn)對粗粒度金屬結(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)溫度對陶瓷結(jié)合劑制品強度的影響。對比了陶瓷結(jié)合劑金剛石磨塊和碳化硅磨塊在實際應用時的性能差異。

采用釬焊金剛石砂輪對兩種硬質(zhì)合金進行磨削實驗,通過測量磨削過程中的磨削水平力和垂直力,對砂輪所受的單位寬度法向力、切向力和力比進行了研究。建立了單顆磨粒磨削力與加工參數(shù)間的理論模型,并用實驗數(shù)據(jù)進行驗證。理論分析了磨削深度、進給速度對單位寬度磨削力、單顆磨粒磨削力及力比的影響程度。

本文采用正交試驗法研究了砂輪線速度、橫向進給速度、磨削深度和磨削行程四種磨削參數(shù)對陶瓷結(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)對硬質(zhì)合金表面粗糙度的影響順序為:橫向進給速度>砂輪線速度>砂輪行程>磨削深度;砂輪橫向進給速度、砂輪行程和磨削深度較大時,工件的表面粗糙度較大;當砂輪的線速度增大時,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氧化鋁陶瓷進行高速磨削試驗研究,重點探討不同磨削參數(shù)對磨削比能的影響。結(jié)果表明:磨削比能隨砂輪線速度的增大而增大,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系;在磨削過程中,大部分磨削能量消耗于金剛石磨粒對陶瓷工件的滑擦與塑性耕犁。

金剛石砂輪是磨削加工技術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。本文旨在對近年來國內(nèi)外對樹脂結(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單的綜述，為今后通過改進工藝，將陶瓷結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑及樹脂結(jié)合劑的優(yōu)點加以綜合，開發(fā)新型的金剛石砂輪奠定基礎。

通過測量和分析高頻感應釬焊金剛石砂輪磨削大理石過程中的磨削力,對砂輪所受的法向力和切向力進行了研究。從單顆金剛石最大切削厚度的角度,分析了磨削深度、進給速度和砂輪線速度對磨削力的影響。

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,磨削時易破碎;而青銅較軟,磨削時易堵塞砂輪。近十年來,由于金剛石磨料的生產(chǎn)和砂輪粘結(jié)技術的發(fā)展,已有可能對上述組合件的磨削進行更系統(tǒng)和深入的試驗研究。這些試驗研究主要是用金剛石砂輪來進行的,也利用了普通的碳化硅砂輪,以便對照。

上海砂輪廠是我國生產(chǎn)磨料磨具品種最全的專業(yè)廠,是擁有外貿(mào)經(jīng)營權的國家重點企業(yè),也是全行業(yè)首家通過iso—9001質(zhì)量體系認證的廠家,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)

為了實現(xiàn)對金剛石砂輪表面形貌的非接觸精密測量,開發(fā)了基于干涉原理的金剛石砂輪表面形貌專用測量系統(tǒng),研究了該系統(tǒng)的測量原理和關鍵技術。根據(jù)垂直掃描白光干涉顯微測量原理以及被測對象的特征,提出了適用于砂輪測量的方法,研究了系統(tǒng)的自動掃描范圍、垂直方向的掃描方法、單次測量三維表面的恢復算法和磨粒的識別算法。結(jié)合自行設計的夾具搭建了砂輪測量系統(tǒng),并對多次測量拼接算法進行了實驗分析。實驗結(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)可以恢復砂輪的形貌,其測量范圍和精度滿足砂輪磨粒評定和分析的要求。

利用自行研制的聲光調(diào)qnd:yag激光器,對青銅金剛石砂輪進行修整試驗。用光學顯微鏡觀察修整后的砂輪表面,得到砂輪形貌隨修整參數(shù)變化關系。對激光修整后的砂輪進行高速磨削試驗,得出了砂輪磨削力和試件表面粗糙度隨激光修整參數(shù)變化的關系。與碳化硅滾輪修整法進行對比試驗,結(jié)果表明,合適的激光參數(shù)修整后,青銅結(jié)合劑金剛石砂輪對氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯材料的磨削力小于碳化硅滾輪修整。