填充β-环糊精/油酸包合物的酚醛树脂磨具的自润滑性能研究

制备了β-环糊精与油酸的包合物,以包合物为填料制备了一种酚醛树脂磨具。研究了包合物的填充量和摩擦实验条件对磨具力学及摩擦学性能的影响,分析了包合物在树脂磨具中的存在形式及其在摩擦过程中释放油酸并产生自润滑作用的机理。结果表明,当包合物的填充量小于20%时,磨具的抗拉强度和硬度能够完全满足磨具的实际使用条件,且包合物的填充可有效降低磨具摩擦因数和磨损率。在不同的转速和载荷条件下,填充包合物都能减小磨具的摩擦因数,且转速和载荷越高时作用越明显,但相应地,磨损率也越大。磨具中的包合物在摩擦过程中释放出油酸,油酸与β-环糊精的摩擦产物共同作用于对磨面上形成自润滑层,从而产生减摩、抗磨和提高表面质量的效果。     

自润滑金属结合剂CBN砂轮干式磨削特性分析

针对钛合金难磨削加工性,提出了自润滑金属结合剂砂轮,综合液相烧结与钎焊工艺制备了自润滑金属结合剂立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,CBN)砂轮,分析了砂轮强度和微观组织,完成了自润滑CBN砂轮与碳化硅砂轮干式磨削钛合金的性能试验。通过砂轮磨损、工件表面形貌、金相显微组织和显微硬度等特性研究表明:自润滑CBN砂轮干式磨削钛合金切削性能明显优于绿色碳化硅砂轮,在vs=15m/s,vw=2m/min,ap=0.025mm磨削条件下,自润滑金属结合剂砂轮具有较好的磨削性能。     

酚醛树脂含水率对金刚石砂轮磨削硬质合金的影响

采用不同含水率的酚醛树脂金刚石砂轮,对硬质合金YG8进行了平面磨削试验,研究了含水率变化导致的砂轮磨削性能变化对磨削比、磨削功率和工件表面粗糙度的影响规律,并对砂轮磨削后表面形貌进行了观测,揭示了酚醛树脂金刚石砂轮磨削性能随含水率变化的规律。试验结果表明:含水率越高,砂轮的组织均匀性就越差,机械性能和磨削性能不稳定且总体趋势变差。磨削比、Ra值在一个耐用度周期内波动较大,不适合精密磨削加工。为了获得良好且稳定的粗糙度表面,应选用含水率小于0.3%的树脂原材料制作砂轮。含水率较低时(<0.3%)磨削功率相对稳定,砂轮表面磨粒脱落率低。但不是含水率越高时磨削性能越差,砂轮的磨削比、磨削钝化速度、粗糙度与含水率不是线性关系。     

有机粘结固体润滑剂涂层砂轮磨削性能研究

采用有机粘结固体润滑剂（六方氮化硼和石墨）制备的涂层砂轮对钛合金进行了干磨削试验,研究了有机粘结固体润滑剂涂层砂轮在不同磨削工艺参数下对钛合金的磨削温度和工件表面质量的影响规律。试验结果表明,所制备的有机粘结固体润滑剂涂层砂轮干磨削钛合金工件时,磨削温度比无润滑剂涂层砂轮干磨削钛合金时下降11%~40%,工件表层显微组织未见明显变化。     

单层CBN砂轮内喷固体润滑剂的磨削试验研究

本文采用冷却介质内喷固体润滑剂的方法,选取固体润滑剂(石墨)代替冷却液,实现绿色磨削加工。设计并制作了内喷固体润滑剂的试验装置冷却介质输送系统,选用石墨作为试验用固体润滑剂且组装了润滑剂供粉系统,并对其性能及流动性进行初步分析和调试,从而实现后期试验的最佳调配,完成可控润滑剂内喷单层CBN砂轮磨削钛合金的试验。结果表明,固体润滑剂内喷砂轮能够降低磨削工件表面温度。     

微波烧结陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削硅片性能的研究

微波烧结陶瓷结合剂金刚石砂轮,制备效率高且具有良好的力学性能。研究其磨削硅片的性能,利用恒压力平面磨削试验台进行一系列砂轮节块试样硅片磨削实验,分析不同的磨削工艺参数(压力、速度以及时间)下硅片表面粗糙度、表面形貌及砂轮节块磨削比。实验结果表明当磨削压力22N,速度450 mm/s,时间1 h时,硅片表面粗糙度值最小达到0.41μm,砂轮磨削比为0.17,微波烧结陶瓷结合剂金刚石砂轮能够满足硅片的磨削表面质量要求。     

叶轮驱动式自润滑单层CBN砂轮

针对钛合金绿色磨削加工的需求,提出了一种润滑介质由砂轮自身内部喷出的磨削加工技术,制备出一种内部叶轮驱动喷出润滑介质的自润滑单层立方氮化硼(CBN)砂轮,同时制作了输送润滑介质的控制系统,开展了基于该砂轮的钛合金磨削实验,对磨削前后砂轮表面显微形貌进行了对比,分析了冷却介质在磨削加工过程中的效果。研究结果表明:在采用砂轮表面喷出润滑介质的冷却机制下,通过定量输送冷却介质,可以有效提高冷却效果,减少环境污染,实现绿色磨削加工。     

磨削表面白层厚度影响因素的实验研究

通过淬硬轴承钢GCrl5的磨削实验,研究了砂轮速度、工件速度、磨削深度以及冷却方式等磨削参数对白层厚度的影响规律.实验表明:白层是由磨削过程中工件快速升温和快速冷却以及强烈的塑性变形引起的,白层厚度的变化是磨削加工过程中各种参数共同作用的结果,而其中磨削深度是主要原因,其次是砂轮速度和工件速度;白层厚度随砂轮速度和磨削深度的增大而增大;低的砂轮速度和磨削深度以及良好的冷却条件能有效抑制白层的产生.根据实验统计结果提出了预测磨削白层厚度的经验公式.     

高速磨削用单层钎焊CBN砂轮及其磨削性能

针对钎焊砂轮存在的热变形导致精度降低的问题,提出基于局部加热的超高频感应钎焊工艺方法制备高速磨削用单层钎焊CBN砂轮,采用三坐标测量仪对砂轮及其钎焊前后的尺寸进行测量,最后对该砂轮高速磨削镍基高温合金磨削性能进行评价。三坐标测量结果显示,钎焊CBN砂轮基体的变形量小于16μm,在高速重负磨削镍基高温合金试验中,加工表面未见裂纹和烧伤,表面粗糙度可达Ra0.4μm,砂轮表现为正常磨耗磨损。表明超高频感应钎焊工艺制备的单层钎焊砂轮在高速磨削具有应用潜力。     

β-环糊精与亚磷酸二正丁酯包合物的制备和摩擦学性能

采用干混研磨法制备β-环糊精（β-CD）与亚磷酸二正丁酯（T304）的包合物。采用四球法研究不同含量的包合物在聚乙二醇-600（PEG-600）溶液中的摩擦学性能。摩擦磨损实验结果表明,在不同载荷下,包合物的抗磨减摩性能都优于β-CD,这是因为在摩擦过程中,包合物分解成各种分子片段,释放T304分子;包合物质量分数为0.9%时,摩擦系统的摩擦因数最小。磨损表面的X射线光电子能谱（XPS）分析表明,被释放的T304形成的亚磷酸盐和亚磷酸酯膜起主要作用,β-CD的分解片段形成的羟基吸附膜和碳沉积膜在亚磷酸盐和亚磷酸酯膜上具有更好的抗磨作用;不同润滑膜的相互作用最终形成了混合边界润滑膜。     

基于多层钎焊金刚石砂轮在线电解修整技术的超细晶硬质合金精密磨削研究

利用模压成型技术和真空钎焊技术制备出了磨粒把持力大、力学性能优良的多层钎焊金刚石砂轮;采用在线电解修整技术促使磨钝的磨粒及时脱落,使砂轮在磨削过程中始终保持锋利性;并开展了基于多层钎焊金刚石砂轮在线电解修整技术的超细晶硬质合金精密磨削试验。试验结果表明：在相同磨削条件下,多层钎焊砂轮在线电解修整磨削力较无修整时的磨削力下降了33.7%～57.9%;多层钎焊砂轮在线电解修整磨削技术能有效提高加工表面质量。当进给速度为30 mm/s,磨削深度为15 μm时,无电解磨削加工表面粗糙度为0.35 μm,而在线电解修整磨削表面粗糙度仅为82.1 nm;多层钎焊砂轮在线电解修整磨削残余应力仅为无电解磨削时的38.2%～49.5%。且在线电解修整磨削表面完整性较好,没有出现表面/亚表面裂纹等相关缺陷,可实现超细晶硬质合金等难加工材料的高效精密加工。     

基于新型金刚石砂轮的Al2O3陶瓷磨削性能

利用粉末注射成形和真空钎焊技术制备了一种新型金刚石砂轮,制备的新型金刚石砂轮具有金刚石把持力大、金刚石微刃有序排布等特点。进行了基于新型金刚石砂轮的Al2O3陶瓷磨削性能研究。实验结果表明：相对于普通树脂结合剂金刚石砂轮,新型金刚石砂轮磨削Al2O3陶瓷的加工表面形貌完整性较好,宏观裂纹和表面损伤相对较少;表面粗糙度较小,当进给速度为40mm/s、磨削深度为40μm时,加工表面粗糙度Ra在0.68μm左右;在相同实验条件下,新型金刚石砂轮的磨削力减小了12%~17%,磨削温度降低了80~120℃。     

多孔复合结合剂立方氮化硼砂轮制备与磨削性能

针对高温合金高效磨削用砂轮气孔率不高、砂轮耐磨性差等问题,基于空心球造孔与高温钎焊技术,提出多孔复合结合剂立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,简称CBN)砂轮制备方法。从砂轮结构设计、砂轮节块制备工艺、砂轮粘接与修整等方面加以阐述,最后对该砂轮高效磨削高温合金磨削性能进行评价。在磨削速度为80m/s、磨削深度为0.2 mm的工艺条件下,多孔CBN砂轮最大材料去除率可达50 mm3/mm·s,这表明该新型多孔CBN砂轮在镍基高温合金高效深切磨削中具有应用潜力。     

单层电镀CBN砂轮磨削区分界线位置的实验研究

针对如何确定单层电镀CBN(立方氮化硼)砂轮磨削区分界线位置,改善窄深槽侧面表明质量这一问题,应用单层电镀CBN砂轮对45#钢工件进行高速深切缓进给磨削实验。在不同砂轮线速度、窄深槽磨削深度和工件进给速度下,对单层电镀CBN砂轮磨削区分界线位置的变化规律进行研究。研究表明:单层电镀CBN砂轮磨削区分界线到砂轮顶部的距离随砂轮线速度的增大而逐渐增大,随窄深槽磨削深度的增加而逐渐减小,随工件进给速度的增大先减小后增大。     

80米/秒高速磨削性能试验

砂轮速度对磨削性能的影响 提高砂轮速度是高速磨削的中心内容。砂轮速度的提高,在单位时间金属切除量为常数的情况下,将使切屑的平均厚度减小,导致磨削力降低和工件表面光洁度提高,并使砂轮的磨损减小,耐用度提高。如果在增加砂轮速度的同时也增加单位时间金属切除量,直到每颗磨粒的切屑厚度达到原来的厚度甚至更大一些,就可更显著地提高磨削效率。 可以看出,砂轮速度对磨削效果的影响是与磨削力的变化密切相关的。磨削力不但是磨床设计人员在考虑机床刚度和电机功率时的重要参数,而且对磨削过程来说,将直接影响生产效率和加工质量,并且与…     

浸渗型高温自润滑金属陶瓷复合材料的制备及其性能

采用熔融铅-锡-银-稀土系固体润滑剂与TiC/FeWCrMoV微孔金属陶瓷预制体真空压力熔渗复合法制备浸渗型高温自润滑复合材料,研究了制备工艺参数对该复合材料熔渗质量及其性能的影响,以确定其最佳工艺,并在高温摩擦磨损试验机上考察了其摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜和光电子能谱仪分析了材料的显微组织及其磨损表面的形貌。结果表明:其最佳烧结工艺为1230℃烧结保温60min,最佳熔渗工艺为750℃、5MPa压力下熔渗60min;可得到由金属陶瓷硬质相与多元润滑剂软质相组成的互穿网络结构高温自润滑复合材料,当润滑剂体积分数超过一定量时(13%)该材料既具有高的强韧性和耐磨性,又具有良好的高温摩擦学性能。     

熔渗型宽温域复合固体润滑剂设计及其摩擦学性能研究

设计一种可用于300~800℃宽温度范围润滑的熔渗型Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂。基于润湿试验研究不同组分与配比对其润湿性能的影响;采用高频感应熔渗工艺,制备出熔渗型高温自润滑复合材料;利用XP-5型高温摩擦磨损试验机考察其摩擦磨损性能,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析磨损表面形貌、成分及结构。结果表明:不同组分组成对基体的润湿性有很大的影响,在Pb-Sn系固体润滑剂中添加Ag、RE既能提高其对母材的润湿性能,又能改善自润滑材料的摩擦磨损性能;熔渗Pb-Sn-Ag-RE复合固体润滑剂制备的复合材料具有良好的高温自润滑性能,其600℃下的平均摩擦因数约为0.28。     

GCr15轴承钢磨削表面粗糙度的试验研究

磨削表面粗糙度是评定磨削质量的一个重要参数,对零件的使用性能、耐磨性、抗腐蚀性及疲劳强度等都有直接影响。本文在大量试验结果基础上,对外圆磨削GCr15轴承钢时诸多因素对磨削表面粗糙度的影响规律进行了分析研究。一、磨削参数对表面粗糙度的影响本试验对磨削过程影响较大的五个基本参数-工件速度(V_W)、砂轮速度(V)、工作台速度(V_T),磨削深度(a_P)及砂轮修整     

轴承零件磨工工艺(2)

二、磨削用量 磨削用量包括砂轮的圆周速度、工件的圆周速度、工件的纵向进给速度、砂轮的横向或垂直进给量(吃刀深度)等。合理选择磨削用量对磨加工的质量和生产率有很大影响。 1.砂轮圆周速度 V_砂=πL_砂η_砂/(1000×60)(米/秒)式中L_砂-砂轮直径(毫米); r_砂-砂轮转速(转/分)。 外圆磨削时一般取V_砂=30～35米/秒;内圆磨削一般取V_砂=20～30米/秒 2.工件圆周速度     

高速磨削18CrNiMo7-6齿轮钢对残余应力的影响

18CrNiMo7-6以其良好的力学性能和加工性能,被广泛作为高速重载齿轮领域的材料。18CrNiMo7-6齿轮钢经过渗碳淬火处理后,采用高速磨削工艺及陶瓷CBN砂轮对材料表面进行磨削,使用X射线衍射仪测量其表面残余应力,通过本试验为提高此种材料的表面完整性提供了试验依据。试验中,以单因素试验法研究磨削用量(砂轮线速度、工作台速度和切削深度)对材料表面残余应力的影响。结果表明:砂轮线速度对残余应力的影响最大,工作台速度次之,切削深度影响不明确;垂直于磨削方向的残余应力绝对值大于沿磨削方向。