磨削加工时磨削液的流体动压效应

根据流体动压润滑理论,分析了平面砂轮磨削液的流体动压效应,并考虑砂轮渗透度的影响,推得了有限宽线接触条件下磨削液三维流动的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程,用数值分析方法,得出了砂轮磨削区内磨削液动压力的分布曲线和液膜举起力。然后进一步分析讨论了砂轮渗透度、砂轮与工件间的相对速度及相对间隙对液膜举起力的影响。数值计算结果与实测数据基本吻合。     

超高速点磨削工艺磨削液的注入方式研究

分析了磨削液的冷却润滑机制和陶瓷结合剂CBN砂轮的堵塞机制;设计和完成了超高速点磨削砂轮堵塞试验;研究了超高速点磨削试验喷嘴形式和喷嘴布置,提出了将磨削区磨削液高压注入和非磨削区常压清洗相结合的超高速点磨削供液方式.     

磨削过程中磨削液的有效利用及其实现技术

在磨削加工过程中,一般都是利用向磨削区供给充分冷却液的方法来抑制零件表面温度升高和解决热损伤。但是由于砂轮的高速旋转,会在砂轮的表面形成一个高压空气边界层,阻止磨削液有效的进入磨削区,使加工条件恶化,磨削区温度升高,影响了工件的表面质量和完整性。通过合理的选择供液压力、流量和供液方式及喷嘴形式来提高进入磨削区有效磨削液的比例,进而更好的发挥磨削液的冷却作用,降低磨削区温度,保证工件表面质量和表面完整性,同时也有利于实现绿色磨削加工。     

高速磨削合成切削液的研制

当砂轮线速度高于50ｍ/ｓ时,单位时间内通过磨削区的磨粒增加,砂轮与工件的摩擦加剧,发热量增大,引起合成切削液(以下简称磨削液)温度升高[1]。在高速磨削产生的高接触压力下,如果磨削液的清洗性差,则切屑容易粘附在砂轮表面,造成砂轮气孔堵塞、变钝,使用寿命缩短;如果磨削液的润滑性和冷却性差,易造成工件表面烧伤、拉毛和划伤。目前,一些厂的高速磨床仍用普通磨削液,其结果是工件表面粗糙,砂轮耐用度下降,磨削液使用周期变短。针对高速磨削的特点,研制了一种用于轴承加工的高速磨削液,并已应用于工业生产中。1　组成与制备高速磨削液应具…     

磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能影响

分析了磨削液对陶瓷结合剂CBN砂轮磨削性能的影响，使用3种磨削液在精密外圆磨床M1420E上进行了磨削加工实验，用加工表面微观形貌、表面粗糙度R。值、工件表面残余应力以及砂轮径向磨损量对磨削液效能进行评价。结果表明，轻质润滑油不仅能提高工件表面质量，降低表面粗糙度值，而且砂轮磨损量明显降低，乳化液和化学合成液对磨削性能的影响各有利弊，润滑油是陶瓷结合剂CBN砂轮磨削的优选磨削液。     

磨削油在硬质合金刀具高质量磨削过程中的应用研究

为研究磨削油对硬质合金刀具高质量磨削的影响,通过对两种不同磨削油的清洗性、渗透性及冷却性等基本性能进行测试,分析磨削硬质合金刀具时对机床负载、砂轮工作表面、硬质合金刀具磨削表面质量以及磨削温度的影响规律。试验结果表明：砂轮表面形貌变化、砂轮磨耗磨损和机床负载主要受磨削油清洗性能的影响,磨削油的清洗性能越好,WC在砂轮工作表面黏附越少,砂轮表面形貌变化、砂轮磨耗磨损和机床负载越小;硬质合金刀具圆周刃崩边大小及前刀面粗糙度主要受磨削油渗透性能的影响,其渗透性能越好,磨削区越易形成油膜,圆周刃崩边大小及前刀面粗糙度值越小;磨削区温度主要受磨削油冷却性能的影响,其冷却性能越好,带走的磨削热越多,磨削区温度越低。     

基于轴向旋转热管砂轮的钛合金成型磨削试验研究

针对钛合金等难加工材料成型磨削时存在的磨削弧区温度高、型面温度分布不均的问题,设计制作了轴向旋转热管成型砂轮。通过开展轴向旋转热管砂轮的钛合金成型磨削试验,探究了热流密度、充液率及砂轮转速各因素下热管砂轮对磨削弧区温度的控制效果,从而得到最佳磨削参数及热管砂轮最佳充液率,并在此条件下进一步开展磨削试验。对磨削后的工件表面质量进行了分析,发现轴向旋转热管砂轮能明显降低弧区温度,减小型面温差,并避免工件烧伤现象,这表明其在强化弧区换热、控制磨削温度上具有较大优势。     

钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹

在分析和研究用树脂结合剂陶瓷结合剂刚玉砂轮以及绿色碳化硅砂轮磨削钛合金时产生磨削烧伤和磨削裂纹的基础上,提出了抑制钛合金磨削烧伤和磨削裂纹的措施。试验研究表明,合理的砂轮磨料和硬度等级、合理的磨削用量、高效磨削液和ＣＢＮ砂轮将有效地避免钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹。     

磨削液对磨削加工热量分配比的影响

将磨粒与工件之间的相互作用力作为一均值，认为在磨削区域磨削液分布在砂粒之间的孔隙中，成为砂轮的一部分随砂轮一起转动，工件和磨粒、磨削液接触表面的温度是连续相等的，并忽略了传人磨屑的热量，在此基础上，运用Duhamel温度场理论建立了工件、磨削液和砂轮的热量分配比理论模型。在实例计算中发现，磨削弧内热量分配比不是常量，而是一个变化的值。砂轮的热量分配比是逐渐增大的，而工件和磨削液的热量分配比是逐渐减小的。对于平面干式磨削，热量大部分传人工件中，施加磨削液可以减少传人工件中的热量。本文建立的模型可以作为预防工件烧伤和研究磨削淬火机理的理论基础。     

自适应接触区压力的磨削液供给系统设计

磨削加工过程中由于砂轮高速旋转将在砂轮周围产生高速气流场,气流场会阻碍磨削液进入到接触区,影响磨削液的冷却、润滑和清洗砂轮效果。砂轮周围的气流场与砂轮转速有着密切联系,在砂轮转速改变时,其气流场的压力分布也随之变化。传统的磨削液通常采用定参数供给方法,而未充分考虑砂轮速度对磨削液注入效果的影响,造成有效磨削液比例很低,由此也造成磨削工艺绿色度不高。在对砂轮气流场的压强与速度分布分析的基础上,提出了一种与砂轮转速自适应的磨削液供给方法,优化设计磨削液供给液流路线,并使用光电编码器和单片机实现了磨削液智能供给,完成了系统设计。     

高精度,高效率内圆磨削加工的近况

一内圆磨削机理概述内圆磨削加工要比其他磨削加工(外圆磨削、平面磨削等)困难。原因是: 1.砂轮直径要比工件直径小,因此砂轮磨粒损耗快,砂轮直径在较短时间易产生变动。 2.高速旋转的小直径砂轮,其砂轮轴的轴承小,在整个体壳与砂轮主轴系统的刚性低。 3.用于高速回转轴承的使用条件限制,只能用低的砂轮线速度加工。 4.在砂轮直径接近于被加工工件的内径情况下使用时,砂轮易在工件表面打滑,磨削性能明显下降。上述的定性分析是显而易见的,但为了更     

磨粒有序化排布砂轮磨削液流场分析

为均化砂轮表面磨削液分布状态并获得最大的有效流量,根据叶序理论设计仿生结构的磨粒族砂轮。通过建立磨削区流场的运动方程和边界条件,利用流体力学软件(Fluent) 仿真分析磨粒族叶序排布砂轮表面的磨削液流动状态,并与交错排布、矩阵排布及无序排布砂轮进行比较。结果表明:叶序排布砂轮磨削时磨削液在磨削区沿着叶列线沟槽均匀流动,有利于磨削热的传导和磨屑的及时排出;在相同的条件下,叶序排布磨粒族砂轮的磨削液有效流量更多,说明叶序排布砂轮较其他排布砂轮具有更好的冷却、润滑作用。     

超高速点磨削相关机理研究

结合超高速磨削技术和点磨削工艺,给出对点磨削及其相关技术的理解.建立砂轮磨损和承载等模型,研究发现,与传统外圆磨削相比,点磨削砂轮承载更均匀,寿命更长,磨削性能更佳.由点磨削参数条件下的单颗磨粒成屑试验发现,磨粒的实际切深要比理论切深小,并由单颗磨粒成屑机理给出合理解释.由砂轮连续成屑机理和砂轮相对工件运动轨迹的分析发现,工件轴向进给速度应低于保证良好磨削表面的最小旋切圈数的临界值.点磨削是一种优质的旋切工艺,能够实现较大切深的磨削加工,兼具高材料去除率和高表面质量的优点.由于主轴偏摆,砂轮和工件接触无闭合磨削区,经湿磨试验发现,点磨削接触区内有更大流量的磨削液通过.     

在线电解修锐(ELID)磨削液的成膜特性实验研究

ELID技术是金属结合剂超硬磨料砂轮修锐的一种重要方法，ELID磨削液的选择是否合理将直接影响修锐的质量和效率。磨削液成份种类的选择以及它们之间的配比关系对砂轮表面氧化膜的生成速度、硬度、致密性、粘附性、以及绝缘性等方面都有很大的影响。本文针对青铜结合剂金刚石砂轮，对几组不同配比关系的磨削液进行了电解及成膜能力实验，通过观察电解过程电流的变化规律以及电解后阳极表面生成氧化膜的质量，较准确地对磨削液的成膜特性进行了评定，确定了磨削液配比优化方案，为青铜结合剂金刚石砂轮ELID磨削的实现奠定了理论与实验基础。     

开槽砂轮磨削硅棒时的有限元模拟及磨削实验

端面砂轮磨削硅棒时,砂轮高速旋转并在硅棒表面形成一定压力的空气附面层,阻碍了磨削液进入磨削区参与有效冷却,为此设计了一种在磨料环内侧沿半径方向开设非贯通槽的新型砂轮结构,对该结构下的磨削情况进行有限元模拟,分析气液两相流流场分布,并开展磨削实验,多方面评估开槽砂轮的磨削性能。实验结果表明,开槽砂轮磨削后的硅棒表面粗糙度平均值为0.095μm,比未开槽砂轮约低10%;磨削过程中最大电流平均值为9.5A,降低约21%;修刀间隔平均值为18700mm,提高约38%;开槽砂轮表面清洁且无明显的发黑现象。研究结果表明：开槽砂轮在一定程度上可以削弱气障层,增加磨削区磨削液的体积分布,改善磨削区的清洗和冷却效果,提高砂轮的自锐性和锋利性,从而提高磨削质量和磨削效率。     

形貌重构砂轮磨削试验研究

设计了一种金刚石纤维切削装置，用其对白刚玉砂轮进行断续飞切来加工出断续微沟槽，从而实现砂轮的表面形貌重构。采用原始砂轮及形貌重构砂轮分别进行GCr15淬硬轴承钢的常温干式、浇注式磨削的对比试验研究，探讨了形貌重构砂轮的磨削性能。试验结果表明：相较于原始砂轮，在相同的试验条件下形貌重构砂轮在磨削时其磨削力和磨削温度均可以显著降低。通过常温干式、浇注式润滑条件下的磨削对比试验验证了形貌重构砂轮可以更有效地将磨削液带入磨削区进行润滑冷却。     

油基和水基磨削液的对比和选用

随着科学技术的发展,磨削的速度越来越高,磨削要求的精度也越来越高,为了保证这一要求,不仅要提高机床精度,改善砂轮的切削以及合理的选用切削参数,还要选用适当的磨削液,为磨削创造更好的磨削条件,以便改善磨削加工的表面纹理和表面物理力学性能.文章通过对磨削液的研究,对比油基磨削液和水基磨削液的性能,从而为实践加工中磨削液的选...     

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。     

杯形砂轮精密磨削WC-Co涂层磨削力的试验研究

为了了解杯形金刚石砂轮精密磨削WC-Co涂层磨削力的特点,对杯形金刚石砂轮精密磨削WC-Co涂层的磨削力进行试验研究,进而对磨削力的特点、磨削用量影响规律和频率特性等方面进行分析.分析结果表明,杯形金刚石砂轮精密磨削WC-Co涂层时的磨削力具有其独特性.     

钛合金的磨削裂纹及抑制措施

磨削钛合金时,由于磨削温度高,在磨削表面层形成较大的热应力,因而不仅发生磨削烧伤,呈现出磨削烧伤色,而且会出现磨削微裂纹。钛合金磨削过程中所出现的磨削烧伤和裂纹将降低钛合金零件的使用寿命,一般说来,磨削裂纹与磨削过程中的磨削力和磨削温度有关,因此抑制磨削裂纹的根本措施是降低磨削温度和磨削力。例如:选择合理的磨削参数及合适的砂轮;采用冷却润滑性能好的极压磨削液以及用立方氮化硼超硬磨料砂轮等。