刚玉涂覆的金钢石树脂砂轮的制造及其应用

本文探讨了采用刚玉涂覆的金刚石制造树脂基砂轮的方法,并对经研究了采用不同表面状态的金刚石所制造的树脂砂轮用于磨削金刚石复合片的实验。结果表明,采用刚玉涂覆的金刚石制造的树脂砂轮,其工作效率比未采用刚玉涂覆处理的金刚石制造的树脂基砂轮提高了35％,使用寿命延长35％以上;采用涂覆刚玉的金刚石,减少金刚石的实际投放量20％,其使用性能仍不低于采用原始金刚石制造的树脂基砂轮。     

刚玉涂覆的金刚石的应用研究

本介绍了一种新型的刚玉涂覆的金刚石。其特片是：刚玉颗粒凸凹不平,呈“刺状”,与金刚石牢固结合,在树脂基砂轮中能够提高金刚石与基体的把持力,防止磨粒的早期脱落,试验结果表明,采用刚玉涂覆的金刚古制造的树脂基砂轮,可提高磨具的磨削效率,并延长磨具的使用寿命。     

刚玉涂覆的超硬磨料

本文介绍了一种新型的刚玉涂覆的超硬磨料。其特征是：刚玉颗粒凸凹不平,呈“刺状”,与金刚石、立方氮化硼（ＣＢＮ）牢固结合,在树脂基砂轮中能够提高超硬磨料与基体的把持力,防止磨粒的早期脱落。实验结果表明,采用刚玉涂覆的超硬磨料制造磨具,可提高磨具的磨削效率,并延长磨具的使用寿命。     

燕山大学超硬材料研究室两项科研成果通过省级鉴定

由燕山大学超硬材料研究室王艳辉教授负责完成的“刚玉涂覆的超硬磨粒 (金刚石、ＣＢＮ)及其应用”和王明智研究员负责完成的“ＳｉＣ2 -Ｂ2 Ｏ3-Ｎａ2 Ｏ结合的立方氮化硼超硬复合材料”两项成果 ,于 5月 18日通过河北省科技成果鉴定。“刚玉涂覆的超硬磨粒 (金刚石、ＣＢＮ)及应用”成果 ,研制成功一种新型的适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料。其特征是 :刚玉涂层凸凹不平 ,呈“刺状” ,与金刚石、立方氮化硼牢固结合 ,在树脂基砂轮中能够提高胎体对超硬磨料的把持力 ,防止磨粒的早期脱落。涂覆后的单颗粒抗压强度可提高 12～ 65…     

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF1 2种金刚石磨料表面进行涂覆,制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响,并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层,涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比,涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%,PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比, 但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下,4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似,其表面粗糙度在0.50～0.68 μm。      

刚玉涂覆的金刚石的热稳定性研究

本对燕山大学新近开发的一种新型的刚玉涂覆的金刚石的热稳定性进行了研究。结果表明，经过刚玉涂覆处理后的金刚石，其热稳定性有显的提高，对于该产品在各种结合剂砂轮中的性能具有明显改善，能够提高各种结合剂金刚石制品的使用寿命和加工效率。     

金刚石改性处理对不同树脂砂轮磨削性能的影响

采用NaOH溶液预处理,硅烷偶联剂改性的方法对金刚石表面进行处理,并研究了该处理过程对三种树脂（聚酰亚胺、耐热酚醛和改性酚醛）基砂轮磨削性能的影响。实验结果表明,该处理过程可以有效改善金刚石与树脂的结合状态,增加树脂基对金刚石磨粒的把持力,从而提高砂轮的磨削比,其中对聚酰亚胺树脂基砂轮磨削性能的提升最为显著,其磨削比提高达109.9%。     

偶联剂处理对金刚石树脂砂轮磨削性能的影响

本实验采用NaOH溶液对金刚石磨料进行了预处理,并用硅烷偶联剂进行表面改性,对改性后的金刚石磨料制造的树脂砂轮的磨削比和磨削效率进行了研究。结果表明,在干磨的条件下,改性后的金刚石磨料对砂轮磨削比的提高显著,磨削效率基本不变。通过显微镜观察磨削后的砂轮表面形貌,发现树脂对改性后的金刚石颗粒把持力增大,磨粒脱落减少,与仅用硅烷偶联剂处理的金刚石砂轮相比,其磨削比提高了50%。     

陶瓷金刚石砂轮在YG10X顶锤磨削加工中的应用

采用自行设计的陶瓷结合剂金刚石砂轮加工硬质合金顶锤,用低浓度金刚石砂轮加工其平面,用高浓度金刚石砂轮加工其外圆,并与树脂金刚石砂轮的磨削加工进行对比。实验结果表明:同等条件下陶瓷金刚石砂轮的锋利度要高于树脂金刚石砂轮的锋利度,其加工速度更快,且磨削产生的热要远低于树脂砂轮的;平面磨削中,陶瓷金刚石砂轮通过调整工艺参数或调细金刚石粒度能够获得更好的表面粗糙度;外圆磨削中,陶瓷砂轮较树脂砂轮加工效率提升约50%,当陶瓷金刚石砂轮浓度达到200%时,砂轮性价比最高。      

钢轨打磨用复合砂轮磨削温度场的研究

为研究钢轨打磨用钎焊金刚石插片复合砂轮磨削时的温度场,用复合砂轮和树脂锆刚玉砂轮在不同压力下磨削65Mn钢工件,并对比其磨削温度。基于试验数据,用有限元法分析复合砂轮磨削钢轨时的温度场。结果表明:随着磨削压力的增大,砂轮产热增大,但复合砂轮磨削产热相对较小。相对于相同条件下用树脂砂轮打磨时,用复合砂轮打磨钢轨时的磨削表面最高温度降低近10%。      

基于空心氧化铝微球造孔的陶瓷结合剂金刚石砂轮

研究空心氧化铝微球质量分数和粒径（0.2, 0.4, 0.6 mm）对砂轮的总气孔率、抗弯强度、硬度和微观结构的影响，制备以空心氧化铝微球为造孔剂的陶瓷结合剂金刚石砂轮，并研究砂轮对石英玻璃的磨削性能。结果表明:随着空心氧化铝微球质量分数增加，砂轮总气孔率升高，抗弯强度和硬度降低；空心氧化铝微球质量分数相同时，其粒径越小，砂轮的总气孔率越高，抗弯强度和硬度越低；制备的空心氧化铝微球陶瓷结合剂金刚石砂轮可用于磨削石英玻璃，加工后石英玻璃的表面粗糙度从0.5113 μm降至0.0206 μm。      

金刚石砂轮的成形方法

为了满足单件小批量地生产用于加工硬质合金螺纹刀具的金属基金刚石成形砂轮的需求,在原有的电火花加工金属基金刚石成形砂轮的方法上提出一种新的成形金刚石砂轮的加工方法。采用实时检测、实时控制和两轴联动全闭环数控系统单刀加工成形石墨电极,再用电火花加工方法加工出成形金刚石砂轮。并通过实验验证了成形石墨电极的加工精度。此方法能够满足单件小批量生产成形金刚石砂轮的需求。     

钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮研究

为解决传统树脂砂轮打磨钢轨时存在的打磨效率低、易烧伤钢轨和粉尘污染大等问题,分析利用钎焊金刚石技术的优势制备新型钢轨打磨用砂轮的可行性。结合磨粒有序排布工艺,制备具有开槽结构的新型钎焊金刚石砂轮,并对U71Mn钢轨钢进行打磨对比试验。结果表明:相较于树脂锆刚玉砂轮,新型钎焊金刚石砂轮能提高50%左右的打磨效率,并有效降低磨削温度,避免钢轨烧伤。在钢轨打磨过程中,新型钎焊砂轮排屑效果显著,基本不发生磨屑黏附现象;但砂轮开槽导致磨削振动增大,加剧金刚石磨粒破碎,并增大钢轨表面粗糙度。新型砂轮磨屑多为带状,磨屑体积大且无熔融小球。      

刚玉磨料显微试样的磨削工艺研究

采用超细树脂金刚石砂轮直接磨削及手工研磨2种方式,对锆刚玉(ZA)、微晶刚玉(SG)、棕刚玉(A)和黑刚玉(BA)4种刚玉类磨料试样制样,通过对其表面粗糙度、显微硬度及表面形貌的对比分析,研究了2种制样方式的质量和效率,并优化了4种刚玉类磨料试样直接磨削制样的工艺参数。结果表明:直接磨削的刚玉类磨料试样表面粗糙度R_a、R_z及显微硬度与手工研磨制样的基本一致,但前者的制样效率比后者高至少2倍;ZA、SG和A磨料直接选用粗磨、精磨工序即可满足显微硬度测试要求,而BA磨料则在粗磨、精磨工序基础上,再增加光磨2次工序,也可达到显微硬度测试要求。      

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度（降低38.5％）,提高工件表面加工质量（表面粗糙度降低78.6％）,还具有较高的砂轮磨削比（提高2.2倍）。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。      

不同结合剂金刚石砂轮磨削氧化铝陶瓷工艺实验研究

本文利用树脂、青铜、铸铁三种结合剂金刚石砂轮,以氧化铝陶瓷为加工对象,通过研究各自的磨削比、磨削力、磨削表面粗糙度等指标,进行了三种结合剂砂轮的磨削性能比较,发现铸铁结合剂金刚石砂轮和ＥＬＩＤ（在线电解修整）磨削方法比较适合氧化铝陶瓷等硬脆材料的磨削（尤其是精密磨削）。     

螺旋桨金刚石砂带磨削试验研究

以船用螺旋桨为研究对象,提出一种利用电镀金刚石砂带磨削螺旋桨的方法,并试验分析影响螺旋桨表面粗糙度的各个工艺因素。通过单因素试验研究磨削压力、砂带线速度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响,并得到工艺参数的最优水平组合:磨削压力15 N,砂带线速度30 m/s,磨削进给速度20 mm/s;锆刚玉砂带与金刚石砂带在相同工艺参数下对螺旋桨表面粗糙度的影响规律基本一致,但金刚石砂带具有更长的寿命,增幅为125%。      

Comparison between vitrified bond and resin bond diamond grinding wheel in grinding PDC

In this research, the advantages and disadvantages of the cylindrical grinding process of Polycrystalline Diamond Compacts (short for PDC) with vitrified and resin bond diamond grinding wheel are compared. The research results show that the vitrified bond diamond grinding wheels, which use Ti-coated diamond grains as abrasive and glass ceramic as bond, have many advantages in grinding PDC . Compared with resin diamond grinding wheel,vitrified bond wheels lead to 35% grinding cost reduced, 40% grinding time of each PDC saved, and the size precision of PDC improved (from ±0.03mm to ±0.01mm). When grinding feed is ＜0.10 mm, the grinding ratio increases with increased grinding feed. However, when the grinding feed exceeds 0.10 mm, the grinding radio decreases rapidly with the increasing of grinding feed. The disadvantage of this kind of grinding wheel is that the brightness of the ground PDC cylinder is not as shining as that processed by resin bond diamond grinding wheel.