圆弧金刚石砂轮三维几何形貌的在位检测和误差评价

针对非球面光学元件加工对圆弧金刚石砂轮形状误差测量的需求,提出了砂轮三维几何形貌在位检测与误差评价方法。建立了砂轮外圆面螺旋扫描轨迹测量数学模型,利用位移传感器获取了砂轮表面轮廓数据;对得到的数据匀滑滤波后沿圆周展开并进行插值处理,得到砂轮三维几何形貌。然后,根据非球面平行磨削加工特点,提出评价圆弧砂轮形状精度的指标。通过提取三维几何形貌轴截面轮廓,进行最小二乘圆弧拟合得到不同相位处的圆弧半径与圆心坐标,并由误差分离获得砂轮表面圆弧的圆度误差、圆周跳动误差及轮廓圆心轴向偏差。最后,对非球面加工圆弧金刚石砂轮进行检测,获得了砂轮的三维几何形貌以及多个关键尺寸及其误差数据:即圆弧金刚石砂轮的平均圆弧半径为55.442 3mm,半径波动极差为0.16mm,中央±8mm环带内圆弧的圆度误差约为5μm,圆周跳动误差约为2μm,截面轮廓圆心轴向位置相对偏差为0.008mm。根据检测结果,进行了大口径复杂非球面磨削实验,得到的元件面形P-V值为4.62μm,RMS值优于0.7μm,满足工程的实际需求。     

电镀金刚石线表面磨粒密度对锯切性能影响分析

电镀金刚石线广泛应用于光伏太阳能和半导体行业的硅晶体切片加工,其表面的磨粒密度对锯切性能有很大影响。为了评价表面不同磨粒密度的电镀金刚石线的锯切性能,以光伏多晶硅为试件开展了锯切试验,分析了表面形貌、表面粗糙度和锯切效率的影响规律。研究结果表明:采用表面磨粒密度为210～230个/mm与290～330个/mm的两种金刚石线锯切的表面塑性沟槽所占比例较大,没有明显的较大尺寸脆性微凹坑。表面磨粒密度为210～230个/mm的金刚石线切割形成的硅片表面粗糙度最低,金刚石线表面过低或过大的磨粒密度会使硅片表面粗糙度变大。金刚石线的切割能力和锯切效率随着表面磨粒密度的增大而有所提高。综合考虑切片表面形貌和粗糙度等方面的质量要求与金刚石线的锯切能力和制造成本,建议金刚石线表面磨粒密度在210～330个/mm较为适宜。     

悬浮法制造电镀金刚石线锯的研究

采用悬浮法进行电镀金刚石线锯的实验研究。通过单因素实验方法,借助扫描电子显微镜,研究了复合镀层表面的形貌。结果表明,当工艺参数为金刚石磨粒质量浓度80g/L、分散剂质量浓度2g/L、电镀时间20min、平均电流密度2A/dm2时,能够获得金刚石磨粒分布均匀、符合实际切割需要的电镀金刚石线锯。     

基于激光线扫描三维重构的扩径管道直径及圆度测量方法

为了提高管道在扩径过程中圆度和直径的测量精度及效率,设计了一套基于激光线扫描三维重构的管道直径及圆度测量系统。系统利用激光线扫描传感器对管道外轮廓进行点云数据采集,结合上位机对图像数据进行滤波、去噪及分割,实现扩径管道外轮廓的三维重构,并利用最小二乘法计算重构的扩径管道直径和圆度。实验结果表明,该系统能够实现扩径管道直径及圆度的精准测量。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工微观形貌评价及摩擦学特性研究

用TALYSURF5轮廓仪测量砂轮约束磨粒喷射精密光整加工后工件表面的微观几何参数值，用扫描电镜和显微镜观察表面微观形貌变化,依据测量结果，应用随机过程的相关函数对磨粒喷射精密光整加工表面进行微观形貌评价,结果表明:光整加工后工件表面轮廓纵向参数值下降，表面轮廓波度平均间距减小，波纹峰密度提高;磨粒喷射精密光整加工表面和磨削加工表面具有很小的相似性，光整加工后工件表面实现了各向同性，表面纹理具有均一化特征。利用MG-2000型销－盘式试验机研究了表面形貌对摩擦学特性的影响，结果表明，光整加工表面的摩擦因数和磨损量与磨削加工表面相比明显降低，表面质量明显改善，从而提高了零件的使用寿命和精度保持性。     

电镀金刚石线锯的制造工艺研究

利用复合电镀法,以直径φ0．3mm的琴钢丝为基体,选取400。的金刚石作为磨料,选用瓦特型镀液,采用埋砂法制造金刚石线锯。利用显微镜测试了镀层厚度,利用体视显微镜观察了线锯形貌。结果表明,上砂电流密度在2．0A／dm2,上砂时间20min时能够获得金刚石磨粒分布均匀、与基体结合力好的金刚石线锯;给出了本实验条件下制造电镀金刚石线锯的最佳电镀工艺参数。     

环形金刚石线锯开方单晶硅棒试验研究

通过环形金刚石线锯开方单晶硅棒试验,分析了影响环形金刚线锯切割能力的因素及其切割硅棒的能力和切割失效机理,结果表明:相同跑线方式下,相比于冷却水流量10L/min工况下,在20L/min时更有利于维持环形金刚石线锯切割能力;在张力100N、线速度30m/s、进刀速度20mm/min的工况下,环形金刚石线锯总开方深度为2635mm,其失效形式主要为磨粒磨损与镀层磨损。在金刚线切割过程中,受张力以及切割时硅棒的反作用力影响,易导致金刚石磨粒和镀层开裂、磨粒脱落;同时,因导轮处反复折弯换向,钢线出现松散,最终引起环形金刚石线锯韧性断裂;随着切割深度的增加,环形金刚线锯开方后的硅棒表面粗糙度呈现先降后升的趋势,但变化幅度不大,表面粗糙度的数值均小于1μm,表面质量良好。     

细粒度金刚石砂轮形貌测量与评价

采用基于扫描白光干涉原理的三维表面轮廓仪对粒度为3 000的金刚石砂轮表面形貌进行测量,其图像拼接功能可以确保较高的横向分辨率、较高的垂直分辨率和较大的取样面积。利用频谱分析方法对砂轮表面的频率构成进行分析,通过理想的低通数字滤波消除测量仪器引起的系统噪声和砂轮表面的高频分量,然后重建砂轮表面的三维形貌,在此基础上得出砂轮的磨粒出刃高度、静态有效磨粒密度、磨粒平均间距。研究表明,采用细粒度金刚石砂轮进行超精密磨削时,磨粒出刃高度大体上服从正态分布,静态有效磨粒密度远低于理论磨粒密度,真正起切削作用的磨粒数量极少。     

基于圆度仪检测油封零部件密封位置扭纹的应用

本文介绍了基于圆度仪测量油封零部件密封圈位置扭纹的检测分析方法,这是一种对轴类密封零件新的量化分析扭纹的方法,扭曲分析相对于传统的评价方法具有表面三维轮廓提取,通过对密封接触表面的探针式扫描和数据变换,重构轴向面三维表面,准确的得到重构表面多参数的量化信息。     

一种新型滚动轴承表面形貌测量仪

介绍了一种新型的滚动轴承表面形貌测量仪,它采用一种全新的能越过陡峭表面的二维位移传感器和垂直扫描三维工作台组成一个闭环控制系统,将传统的触针移动扫描方式改变为工作台移动扫描方式。在测量工件时,二维位移传感器的测量杠杆总是不断地回到平衡位置,因此即使增大量程,由杠杆转动所引起的测量非线性误差也非常小。该仪器不仅可进行二维轮廓测量,还可进行三维形貌测量,具有大量程、高精度、小测量力和更多测量参数等特点。     

电镀金刚石线锯的制造工艺与使用性能分析

分析了金刚石线锯的电镀工艺过程;研究了金刚石线锯使用时的失效原理及两种失效形式（宏观失效与微观失效）,认为宏观失效以线锯疲劳断裂为主,微观失效则包括金刚石颗粒的磨损脱落和锯丝镀层的磨损。     

环形电镀金刚石线锯对花岗石锯切机理的研究

论述用环形电镀金刚石线锯锯切花岗石时脆、塑性转变的临界条件,研究认为,提高锯丝的锯切速度,有利于花岗石由脆性向塑性转变。用自制的试验设备对花岗石进行锯切试验,试验结果表明,当花岗石的锯切深度小于其脆、塑性转变的临界深度时,花岗石可以实现塑性域锯切,锯切表面光滑,质量较好。     

Wear characteristics of circular diamond saws in the cutting of different hard abrasive rocks

Circular diamond saw of wear is affected by a range of factors. However, the principal factors that require consideration in predicting wear rates are the type of diamond saw, the saw operating parameters and the characteristics of the cut rock. A single rock property index is not a sufficient basis for predicting wear performance. A variety of ten types of rocks were cut in the laboratory with two types of circular diamond saw using a fully instrumented cutting rig at different feed rates, depths of cut and at constant peripheral speed. Quantitative determinations of a wide range of textural, mechanical and intact properties of the rocks were also made. Wear (weight loss and height loss) of saw were measured after a series of test in each rock type. The wear of saws can take many forms, however, the most common wear mechanism operating on saws during the rock cutting is abrasion. Impact loading and impact fatigue also accelerates the wear of saws. The analysis indicated that the statistical model for the rock saws have potential for practical application. The application of multiple regression analysis to diamond saw performance is novel and the technique shows promise for the prediction of saw wear in specific rock types. The ability of the technique to provide a mathematical characterization of the performance of new cutting saws in the specific rocks may prove to value to saw manufacturers and users.     

环形电镀金刚石线锯断裂失效分析

研究了环形电镀金刚石线锯锯切石材时的断裂失效形式。通过对锯丝断口的分析,认为环形电镀金刚石锯丝的断裂形式主要表现为锯丝的疲劳断裂和因进给压力过大引起的锯丝拉断。通过理论分析,获得了锯切进给压力的理论公式。公式表明:适当提高导轮直径有利于降低锯丝应力,而降低锯丝速度对降低锯丝应力贡献较小。     

环形电镀金刚石线锯的研制

研制了一种新型环形电镀金刚石线锯 ,介绍了锯丝基体的制备及锯丝电镀工艺。锯切试验表明该金刚石线锯具有锯切表面质量好、锯切效率高、出材率高等优良性能 ,尤其适合贵重硬脆材料以及各向异性复合材料的切割加工。     

金刚石线锯超声复合锯切的运动轨迹研究

通过对金刚石线锯超声复合锯切进行运动学分析,阐述金刚石线锯在锯切过程中的一些特征,由此可为金刚石线锯工具开发和加工工艺参数的优化选择提供基本参考依据,并能为超声锯切过程的深入研究打下理论基础.     

海底石油管道切割绳锯机的设计及其试验研究

介绍了用于切割海底石油管道的金刚石串珠绳锯机组成和工作原理;进行了串珠绳锯机主要装置的结构设计;对串珠绳锯机的液压动力系统的技术参数进行了计算和确定。通过金刚石绳锯机切割海底石油管道的试验,对记录数据分析后得到了串珠绳锯切向切削力与进给速度、串珠绳的耐磨损率与切削速度、串珠绳的耐磨损率与进给速度等之间的关系。得出了用金刚石串珠绳锯机切割海底石油管道是行之有效的切割方法这样的结论。     

CVD金刚石薄膜涂层铜线拉丝模的制备与应用

提高金刚石薄膜的表面质量和附着力是实现CVD金刚石涂层在耐磨器件领域中广泛应用的关键因素.本文通过优化沉积工艺参数,采用直拉丝化学气相沉积法在WC- Co硬质合金拉丝模内孔表面沉积金刚石薄膜.检测了该涂层的表面形貌、薄膜质量以及表面粗糙度,并把所制备的CVD金刚石薄膜涂层拉丝模具在拉拔铜线材生产线上进行了应用试验,结果...