CBN砂轮缓进磨削钛合金的初步研究

本文从磨削力、磨削温度、金属去除量、砂轮磨损形态、工件表面形貌与磨削方式等几个方面试验研究了树脂结合剂 CBN 砂轮缓进给磨削钛合金,并将其与普通碳化硅砂轮的磨削性能作了对比。实验结果表明,在缓磨中,CBN 砂轮的磨削性能确实明显优于碳化硅砂轮,而且实验结果也显示出,CBN 磨料的极高的化学稳定性,它的超硬超耐磨特性与缓磨本身的低温特性所构成的最佳工艺组合是解决钛合金难磨问题的理想途径。     

CBN砂轮缓进磨削钛合金的初步研究

本文从磨削力、磨削温度、金属去除量、砂轮磨损形态、工件表面形貌与磨削方式等几个面试验研究了树脂结合剂 CBN 砂轮缓进给磨削钛合金,并将其与普通碳化硅砂轮的磨削性能作了对比。实验结果表明,在缓磨中,CBN 砂轮的磨削性能确实明显优于碳化硅砂轮,而且实验结果也显示出,CBN 磨料的极高的化学稳定性,它的超硬超耐磨特性与缓磨本身的低温祷性所构成的最佳工艺组合是解决钛合金难磨问题的理想途径。     

TC4钛合金平面磨削力分析与验证

磨削力对磨削温度、砂轮磨损等有重要影响,是评判TC4钛合金磨削性能的关键指标。由于砂轮磨粒大小、形状差异以及分布的随机性,磨削过程难以定量表述,已有磨削力模型的推导大部分基于一定的假设,与实际存在偏差。通过磨屑变形力与磨粒横截面积的关系以及法向压力与压入深度的关系建立了单颗磨粒磨削力模型;基于磨屑的横截面积与工件体积去除率,建立单颗磨粒磨削力与单位宽度磨削力的联系,进一步推导出TC4钛合金的平面磨削单位宽度磨削力模型。结合实验数据,得到试验条件下的磨削力解析式。分析表明：法向磨削力的平均相对误差为4.9%,切向磨削力的平均相对误差为5.1%。     

用浸渍砂轮磨削钛合金的研究

一、引言磨削加工不仅用于精加工,而且也应用于粗加工和表面去表皮加工,在这方面,干磨的情况很多。但干磨存在有许多问题,如砂轮表面易产生粘附、砂轮磨损严重、磨削比很低、磨削过程中磨削力大、磨削温度高、零件磨削表面产生较大残余应力及粉尘造成严重的环境污染等。上述问题在干磨钛合金时更为突出。为了减小或排除以上问题,曾对普通砂轮组织进行了调整,如采用混合磨料的砂轮。试验结果表明,调整后的砂轮性能均有所改善,但并不很显著。     

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。     

立方氮化硼砂轮磨削钛合金

钛合金具有良好的物理机械性能,例如比强度高、耐热性高和抗蚀性好等,但是这种材料的化学活性大、导热系数小和弹性模量小,给加工造成了许多困难。磨削过程中遇到的主要问题是砂轮粘附严重,磨过钛合金的砂轮表面粘附一层云雾状钛合金,造成磨削力大、磨削温度高,磨粒破碎脱落严     

叶序排布外圆砂轮磨削TC4的磨削力实验研究

为了获得有序化排布超硬磨料砂轮的磨削性能,以及实现磨削难加工材料钛合金的可行性,基于生物学中的叶序排布理论设计一种新型的有序化排布超硬磨料砂轮,即叶序排布砂轮,并利用其和错位排布砂轮及无序排布砂轮对钛合金TC4进行磨削实验,分析了它们的磨削力随着进给速度和磨削深度的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削实验条件下,磨粒叶序排布砂轮的磨削力小于错位排布砂轮和无序排布砂轮。     

新型点磨削砂轮磨削力模型及试验研究

点磨削砂轮轴线与工件轴线之间存在倾斜角α,磨削过程中磨粒的运动轨迹改变,点磨削力及理论模型也随之变化。以传统磨削力理论为基础,利用点磨削模型的转换,建立点磨削力理论模型,通过试验验证理论模型的正确性。试验结果表明:模型的计算值与试验结果的趋势一致,数值相近。点磨削力模型为实际加工提供一种辅助和验证方法。同时提出一种带有粗磨区倾角θ的新型点磨削砂轮,在点磨削力模型的基础上,做了进一步研究,建立新型砂轮的磨削力分配模型。通过点磨削试验对该模型进行试验验证,用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削阶梯轴。试验表明:模型分析结果与试验结果一致,在相同磨削参数下,带有粗磨区倾角θ的新型点磨削砂轮的磨削力要小于θ=0°的传统点磨削砂轮磨削力,磨削力随着θ角的增大而减小。此外,还可以得出磨削参数倾斜角α、磨削深度ap和砂轮速度vs对点磨削力的影响规律。     

耐热合金和钛合金的磨削试验研究

本文分析了难加工材料耐热合金GH901和钛合金TG-4的可磨性。以砂轮耐用度期间金属切除总量Q、金属切除率Z＇和磨削比G为评定指标,进行了这类难加工材料与普通材料(45钢、合金钢40CrNiMn)的磨削对比试验。文中认为这类材料难磨的主要原因在于磨削时砂轮表面上形成了粘附性堵塞,这类堵塞使砂轮很快就丧失了切削能力而无法进行继续磨削。文中分析了各种润滑冷却液,砂轮特性(磨料、粒度、硬度、结合剂、组织)和磨削用量的磨削试验结果,分析表明应用润滑性能良好的润滑冷却液(如硫化切削油)能减少粘附性堵塞的产生,改善磨削效果,使磨削比和金属切除总量提高数倍,但工件平均温升较大。文中也表明磨削耐热合金GH901时,若应用超软大气孔砂轮和合适的磨削用量也可使金属切除总量提高数倍。对钛合金TG-4则应采用碳化硅砂轮,并在较低的砂轮线速度下进行磨削。     

钛及钛合金的磨削加工

在磨削加工中,钛及钛合金与镍基、铁基合金大不相同。不同牌号、不同加工状态的钛合金,其磨削的难易程度也不同。一、钛的磨削加工特性在磨削钢时,砂轮的孔隙会被金属的磨屑和砂轮破碎下来的微粒全部堵塞,因而磨粒变钝。但是磨削钛时,因为钛的导热率低,局部温差很大,产生的热应力较大。尤其是平面磨削,砂轮与工件的接触面大,热量不易散发,     

工程陶瓷磨削力的影响因素研究

磨削力是反映磨削过程的重要参数,磨削力与被磨材料的性能和显微结构、磨削用量、砂轮特性以及材料去除机制等有着密切关系。从陶瓷磨削模型和工程陶瓷材料磨削过程中的材料去除机制出发,分析了陶瓷磨削过程,研究了磨削力的形成,分析了磨削力的特点,并从磨削力的影响因素出发,分别研究了陶瓷材料性能、磨削方向、砂轮磨削速度、工件速度、磨削深度和砂轮粒度对磨削力的影响,对陶瓷磨削理论有了进一步的认识。     

两种砂轮磨削Ti5Al4V钛合金的表面质量比较

分别用SiC、CBN两种砂轮对Ti5Al4V钛合金进行了干磨削试验,研究了在0.01,0.03,0.05mm三种磨削深度下钛合金的表面硬度、表面粗糙度和表面形貌。结果表明:随着磨削深度的增加,经SiC砂轮磨削后,Ti5Al4V钛合金表面形貌逐渐恶化,出现了磨削烧伤和磨削裂纹,次表层的硬度下降,出现了软化层;在相同的磨削深度下,CBN砂轮磨削的Ti5Al4V钛合金表面质量优于SiC砂轮磨削的,主要原因是CBN砂轮磨削时产生的磨削力小和磨削热较少。     

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。     

在高效内圆磨削中影响精度的因素

根据金属磨除参数、犁切过渡力(Ploughing-cutting Transitional Force Intensity)、临界力(Threshold Force Intensity)、砂轮磨损参和砂轮破裂力(Wheel Breakdown Force Intensity)来叙述砂轮的磨削作用。本文讨论了在不损坏砂轮的条件下磨削不圆工件时进给速率或磨削力的选择,提出了磨完工件所需要的时间和余量;叙述了磨削和犁切区的无火花过程;并指出了改变临界力和金属磨除参数对尺寸控制的稳定性的影响。建立了说明磨削过程中的实用方程式,以作为寻求最佳磨削循坏的基础。     

齿轮磨削中磨削力数学模型的研究

基于锥面砂轮磨齿展成运动的几何模型,计算出砂轮在任意冲程中所磨除金属材料的几何形状尺寸,在平面磨削磨削力计算公式的基础上对该被磨除金属材料沿磨削宽度方向进行积分,得到了齿轮磨削加工过程中磨削力的计算公式,应用该公式进行了仿真计算,得到了两种提高齿轮磨削加工质量的方法。     

45钢高效深磨磨削力的实验研究

采用CBN砂轮,在砂轮线速度为90～210m/s的磨削条件下,对45钢进行了高效深磨实验.分析了不同工况对磨削力的影响.实验表明,在高效深磨过程中,提高砂轮线速度使磨削力减小,工件表面粗糙度值下降;增加磨削深度使磨削力上升、比磨削能下降、提高磨削效率,也能保证工件表面质量.     

陶瓷结合CBN砂轮的磨削性能研究

以试验为基础,详细研究和分析了陶瓷结合剂立方氮化硼砂轮磨削高钒高速钢时,其磨削力、磨削比、比磨除率、磨削比能、表面粗糙度与工艺用量之间的关系,并指出了合理使用这种砂轮的方法。文章还介绍了陶瓷结合剂CBN砂轮的修整条件,并给出减少初始磨削刀的修整方法。     

磨粒族有序化排布砂轮磨削TC4的磨削力的实验研究

为了获得不同有序化排布砂轮的磨削力的变化情况,基于生物学中的叶序排布理论,利用电解蚀刻技术和复合电镀工艺提出并制造出来一种新型的磨粒族有序化排布超硬磨料砂轮即磨粒族叶序排布砂轮,并利用其和磨粒族错位排布砂轮及磨粒族无序排布砂轮对钛合金TC4进行磨削实验,分析了它们的磨削力随着进给速度和磨削深度的变化规律。实验结果表明:在相同的磨削实验条件下,磨粒族叶序排布砂轮的磨削力小于磨粒族错位排布砂轮和磨粒族无序排布砂轮。     

钛合金Ti6Al4V高速磨削试验研究

为实现难加工材料钛合金的高效磨削,进一步发挥高速磨削的潜力,开展了钛合金Ti6Al4V高速磨削工艺试验研究,对磨削过程的磨削力、磨削比能以及磨削温度随单颗磨粒最大切屑厚度agmax的变化特征进行了分析。研究结果表明：不同砂轮线速度vs条件下,磨削力、磨削比能及磨削温度三者随单颗磨粒最大切屑厚度agmax变化的特征曲线略有不同,具体表现为,单颗磨粒最大切屑厚度agmax一定条件下,磨削力及磨削比能随着磨削速度的提高呈减小趋势,磨削温度则呈上升趋势,同时钎焊CBN砂轮的磨削力、磨削比能低于陶瓷结合剂及电镀CBN砂轮的磨削力、磨削比能,因此,利用钎焊CBN砂轮磨料有序排布的优势,选择合理的单颗磨粒最大切屑厚度,可在提高砂轮线速度的同时提高进给速度,从而提高磨削效率,实现钛合金的高速高效磨削。     

面齿轮磨削力建模与工艺影响分析

建立了碟形砂轮磨削面齿轮的理论模型.应用切斜面磨削理论,将不规则的曲面齿面等效转化为平面,结合Gleason点接触椭圆等特征,方便对磨削力进行分析求解.将砂轮上的工作磨粒数均匀划分成单颗磨粒成屑力与滑擦力个体,精确阐述砂轮在磨削面齿轮时的磨削力.经过实验结果与仿真数值的比照分析得到磨削力对磨削用量的影响参数,实验结果表明,砂轮转速与面齿轮磨削力成反比例关系,工件进给速度与磨削速度与面齿轮磨削力成正比例关系.通过磨削力的实验结果与仿真数值对比分析,可得出最大相对误差为１７.９％,此数据证明了建立的模型与实验结果较为契合,能够很好地反映磨削力与磨削用量之间的关系变化,在提高面齿轮磨削精度与工艺上提供了基础的理论依据.