磨削加工技术的新进展

磨削加工技术的新进展浙江工业大学机电学院（３１００１４）彭伟一、概述磨削加工是指以磨粒作为切削刃对各种材料进行去除加工的总称。通常将其分成两类：固定磨粒加工和自由磨粒加工。固定磨粒加工是指将磨粒用粘合剂固定在磨具上而行成工具对材料进行去除加工的方法，...     

环氧树脂研具在孔精加工中的应用

环氧树脂研孔工具是一种特殊形式的磨具,它把磨料掺在环氧树脂中,经固化加工而成的。使用前按要求在磨床上磨成一定的形状和尺寸。它的切削性质和磨削一样,属于多刃切削。其加工方式与普通手工研磨孔相似,不同的是研孔时不加磨料,不像普通研磨那样靠游离状态的磨料来切削,因而不会造成加工表面的嵌砂现象,可以获得很高的精度和表面质量。用环氧树脂研具精化孔的加工,是一种高精度的加工方法,在研磨铸铁材料的油缸孔、阀体孔等可得到很理想的加工效果。     

高效磨削的原理与发展

一、磨削加工的特点虽然磨削在本质上也是一种切削加工,但它和通常用金属刀具进行切削却有一些显著的差别:磨料本身硬度高;磨粒的形状及其在磨具表面上的分布处于随机状态;每个磨粒的切削厚度很薄;磨削速度极高;磨削比能耗大等。因此磨削与切削相比较,具有一些明显的优点:适于高硬高韧性材料加工;适于高精度小粗糙度加工;易于实现高度自动化;加工范围广等。但是,相对金属切除率,一般在10～20mm~3/mm·s范围内,     

光学脆性材料的金刚石切削加工

重点对脆性材料的超精密研磨、抛光加工技术及超精密磨削加工技术和超精密切削加工技术进行了分析研究。分析表明,硬脆材料光学元件主要应进行超精密研磨、抛光及超精密磨削加工;软脆材料光学元件主要应进行金刚石切削加工。对软脆材料金刚石切削进行了试验设计,指出了光学脆性材料的金刚石切削加工过程不同于金属加工过程,通过控制切削条件可以实现脆性材料塑性域加工,提高光学脆性材料的表面加工质量。     

结合在线电解修锐高效磨削陶瓷密封件研究

本文通过设计制作金属结合剂金刚石磨具，结合电解修锐技术对Al2O3陶瓷密封进行了研磨式磨削实验在实验过程中通过检测磨具表面的磨粒出露高度及陶瓷材料的去除量，评价该磨削工艺在陶瓷材料密封件加工中的应用效果。结果表明，电解修锐可有效地修锐金属结合剂金刚石磨具，在加工过程中使磨具保持良好的切削能力，因此材料去除量较大，加大工时短，陶瓷密封件的加工成本得到控制。     

合金钢20CrMo的单颗磨粒高速磨削仿真研究

磨削是磨具表面大量形状各异且复杂多边形的磨粒参与切削工件的加工工艺,其过程复杂、试验观察困难,从而单颗磨粒切削研究成为研究磨削机理的重要手段。根据单颗磨粒的切削特点,分别建立其单颗CBN磨粒高速划擦的力学模型和有限仿真模型,利用数值仿真软件Matlab及有限元软件Abaqus对合金钢20Cr Mo的磨削进行了仿真研究。仿真结果表明单颗磨粒高速划擦的力学模型的正确性,同时分析了未变形切削厚度与其它磨削工艺参数在单颗磨粒切削过程中对磨削力的影响规律。     

工件旋转法磨削硅片的磨粒切削深度模型

半导体器件制造中,工件旋转法磨削是大尺寸硅片正面平坦化加工和背面薄化加工最广泛应用的加工方法。磨粒切削深度是反映磨削条件综合作用的磨削参量,其大小直接影响磨削工件的表面/亚表面质量,研究工件旋转法磨削的磨粒切削深度模型对于实现硅片高效率高质量磨削加工具有重要的指导意义。通过分析工件旋转法磨削过程中砂轮、磨粒和硅片之间的相对运动,建立磨粒切削深度模型,得到磨粒切削深度与砂轮直径和齿宽、加工参数以及工件表面作用位置间的数学关系。根据推导的磨粒切削深度公式,进一步研究工件旋转法磨削硅片时产生的亚表面损伤沿工件半径方向的变化趋势以及加工条件对磨削硅片亚表面损伤的影响规律,并进行试验验证。结果表明,工件旋转法磨削硅片的亚表面损伤深度沿硅片半径方向从边缘到中心逐渐减小,随着砂轮磨粒粒径、砂轮进给速度、工件转速的增大和砂轮转速的减小,加工硅片的亚表面损伤也随之变大,试验结果与模型分析结果一致。     

高效率硬质合金滚轮摩擦抛光工艺

<正> 多年来,抛光一向被认为是一种花钱的加工方法。现在,一种高速硬质合金滚轮拋光工具能用一般切削工具的切削速度对零件的曲面和平面进行抛光加工。抛光后的零件表面光洁度可达▽10,这种加工方法无需磨削,研磨等辅助加工,能保证圆柱形零件的同轴度。该工具有两个主要部分:一个弹簧加载的滚轮头组件和一个手柄。滚轮头组件包括硬质合金滚轮,滚珠和止推轴承、销轴、垫圈及一些必不可少的安装固     

锥形摆线啮合副加工方法

为解决锥形摆线啮合副软齿面的切削加工和硬齿面的磨削加工,提出用指锥刀具/磨具直接形成零件轴向锥形,而零件断面摆线或圆弧齿通过展成方式形成的"指锥包络"切削/磨削加工方法.以锥形摆线轮的大端作为基准,推导锥形摆线轮和锥形圆弧内齿轮切削/磨削过程中的刀具/磨具中心轨迹方程.针对理论推导的刀具/磨具中心轨迹方程,运用Pro/Engineer软件,对啮合副零件的切削/磨削加工过程进行了运动仿真,验证理论推导的正确性和加工方法的可行性.在理论推导及加工仿真的基础上,进一步完成样机的试制.在ZC1066H三坐标测量机上,对样机的锥形啮合副零件进行加工精度测量,测得锥形摆线轮断面周节累积误差为0.035 mm,圆弧内齿轮断面周节累积误差为0.014 mm,测量结果表明该加工方法切实可行,且具有较高的精度.     

硬盘巨磁电阻磁头的超精密抛光工艺

硬盘巨磁电阻磁头的抛光可分为自由磨粒抛光和纳米研磨,在自由磨粒抛光中,精确控制载荷和金刚石磨粒的粒径,可以避免脆性去除实现延性去除。通过控制抛光过程中的抛光盘表面粗糙度、金刚石粒径大小及粒径分布和载荷等进行滚动磨粒和滑动磨粒比例的调控,获得较好的磁头表面质量和较高的材料去除率。在自由磨粒抛光阶段,先采用铅磨盘抛光,然后用锡磨盘抛光,以纳米研磨作为最后一道抛光工序对磁头表面进行研磨,获得了亚纳米级粗糙度的磁头表面。用两种工艺制作的纳米研磨盘进行加工,分别获得了0.37nm和0.8nm的磁头表面粗糙度,去除率分别为5.3 nm/min和3.9nm/min。     

研磨工艺及研磨膏的配制

研磨是精加工的一种手段，它是一种微小的多刃加工的生产过程，执行工具是磨粒（粉），而磨枝是按钮、中、细用硬脂、植物油、油酸、凡上林等．透过一套制作工艺，将磨料配制成研磨育，起到切削和润滑作用，研磨时，磨粒依附在比工件材料还要软的研磨工具上，一部分磨拉撒入研磨工具表面，另一部分磨粒在具有相当粘度的油脂控制下，悬浮于研磨工具和被加工工件的表面之间，当工件与研磨工具相对移动和转动时，磨粒就在工件表面切除上道工序留下的波峰，从而降低了工件表面的粗糙度，同时，研磨不但是一个机械加工过程，而且是研磨膏渗与工件…     

珩磨加工在机械加工中的地位及其发展

一、珩磨加工的定义及切削原理 珩磨加工是利用粘结在一起的磨粒──油石与被加工物保持一定的面接触状态,进行两座标或三座标的相对运动(内孔珩削是旋转、往复及进给三种运动),从而达到以提高被加工物表面光洁度、形状精度、尺寸精度的一种多刃切削方法。在切削型珩磨加工中,放大观看珩磨加工的切屑.与车床铁屑的形状是相似的。 珩磨与研磨不同,在于前者的磨粒是粘结在一起的油石状态,而研磨是游离状态磨粒的切削。因此,国外有人在广义上把研磨也称之为切削刃和工件接触状态为自由型的珩磨加工。本文所探讨的珩磨加工是指不同于研磨的。也…     

电镀金刚石微磨具磨损机理分析与试验研究

微磨削加工中磨粒的微观作用机理对研究微磨具的整体磨损和微磨具使用寿命的预测十分重要。分析电镀金刚石微磨具的磨损机理,针对微磨削区的复合作用过程与微磨具磨损形式的主要特征进行了几何与数学建模。通过考虑最小切屑厚度与尺寸效应等因素后提出并建立了微磨具磨粒微观磨损的数学模型,为了验证此模型的有效性,针对钠钙玻璃材料进行了不同磨削参数下的微磨削试验,分析微磨具磨损前后的磨头直径、磨损与破碎磨粒所占磨粒总数的比例和加工后试件表面粗糙度的变化规律。试验结果表明:加工后的试件表面质量越好磨损越缓慢;随着微磨削试验的进行,微磨具磨头直径经历了快速急剧减小和缓慢稳定减小两个阶段。磨损和破碎磨粒所占比例与磨损速度随主轴转速与进给率增大而增大,磨损和破碎磨粒的比例整体呈线性增长趋势。为提高微磨具的加工性能和延长微磨具的使用寿命提供了理论参考和试验依据。     

高效砂带磨削

高效砂带磨削是一种湿法磨削新工艺,适合于加工平面、基准面和密封面,可以一次加工而代替铣、磨和研磨工序,缩短了加工时间,而且降低了生产成本。 这种砂带用陶瓷或合成树脂做粘接剂,采用球状空心磨粒,其密集程度大于普通砂带。磨削时,磨粒中仅有30％的锐刃与工件接触,所以砂带具有     

磨料磨具史话

<正> 磨料磨具的历史可以上溯到人类的远古时期。在我国黄河流域曾多次发掘出经过研磨加工得很好的石斧、石箭、刀器及装饰用的动物骨和角等;以及已存在五千多年由砍平并经过抛光的砂岩垒迭而成的著名埃及金字塔,这些都充分说明研磨加工早在石器时代就被人类用来为生产服务了。我国是应用磨料磨具最早的国家,奴隶制社会就出现了用研磨法制成的青铜镜。十三世纪时用天然树胶将贝壳粉末粘于羊皮纸上制成了磨擦工具,比起用天然金刚砂作磨料制成砂纸的法国要早五个世纪之久。在很长的时间内,研磨技术仅限于抛光和刃磨这两个工序。1846     

车床用砂带抛磨工具

在车床上对工件进行研磨、抛光有多种方法,如传统的铸铁研磨工具、砂布抛光以及用油石抛光等等;采用砂带磨削装置是近年来发展起来的新方法,它的特点是:抛磨后尺寸、形状精度高,表面粗糙度值小,安全高效,对难加工材料更能体现其     

国外砂带磨床生产概况和发展趋势

一、概况 砂带磨削是一种既古老而又新兴的工艺。有关这方面的第一次记载是远在十三世纪,我国人民就已经用天然树脂把粉碎的海贝壳粘结在羊皮纸上进行磨削与抛光。近三十多年来,粘满尖锐砂粒的砂布或砂纸制成一种高速的多刀多刃连续切削工具用于砂带磨床上之后,砂带磨削技术获得了很大的发展。这种砂带磨削技术远远超越了原有的只用来粗加工和抛光的陈旧概念。现在,砂带磨床的加工效率甚至超过了车、铣、刨等常规加工工艺。加工精度已接近或达到同类型磨床的水平,机床功率的利用率领先于所有的金属切削机床,应用范围不仅遍及各行各业,而且对…     

有机玻璃研抛机器人自动化工艺研究

以力和位置混合控制的机器人自动化研抛系统为实验平台,研究有机玻璃(Polymethylmethacrylate简写PMMA)的研磨抛光工艺。分析了单个磨粒的磨削材料的去除机理,以弹塑性力学理论、Preston磨削理论为基础建立了有机玻璃的机器人端面研抛去除函数模型;然后通过研磨抛光实验,研究了主要研抛加工参数(如研抛压力、研抛工具转速、机器人进给速度、循环加工次数等)对工件表面材料去除厚度的影响规律,并在单因素试验的基础上对研抛加工参数进行了初步的参数优化,经过优化后的加工参数加工出的有机玻璃样件表面几乎无微小变形和光学畸变,满足了实际加工工艺要求。     

超硬砂轮的成形修整

一、引言目前，在许多磨削加工领域中已普遍采用超硬砂轮，有关超硬砂轮整形和修锐的研究，亦时时见诸报导。但在研究中发现：使用金刚石工具整形修整超硬砂轮时，磨粒切削刃后隙面往往被磨损，因而影响砂轮的磨削性能。目前已研制出一种GC砂轮修整工具（杯形砂轮修整器），其修整机理是：利用杯形砂轮上脱落的GC磨粒的研磨作用，在对砂轮进行整形的同时，亦对其进行修锐。由于整形时的阻力较小，故可获得较高的修整精度。但这种杯形砂轮修整器目前尚不能用于成型砂轮的整形修整。迄今为止，用于成形磨削的超硬砂轮，一般仍采用滚轮式修整…     

无理数转速比下的平面研磨轨迹均匀性研究

平面研磨过程中磨粒与工件的相对运动轨迹分布对工件表面质量有重要影响。针对有理数转速比下的研磨加工过程中磨粒轨迹重复的问题,对磨粒相对工件的运动轨迹进行了研究,分析了典型的定偏心式主驱动方式平面研磨过程中磨粒轨迹对抛光均匀性的影响,提出了一种无理数转速比的平面研磨加工方法,利用Matlab工具对无理数转速比平面研磨加工进行了运动学仿真,理论分析了基于螺旋线磨粒排布的研磨盘在无理数转速比下的磨粒轨迹均匀性。仿真结果表明,无理数转速比下的磨粒轨迹线是开放的,其在均匀性方面优于有理数;对于不同无理数转速比,研磨轨迹均匀性随着转速比的增大而提高,但随着研磨时间的增加其均匀性趋于相同。该研究为无理数转速比平面研磨抛光设备的研制提供理论依据。