一、金属结合剂#600金刚石砂轮的接触放电修锐实验研究(论文文献综述)
康喜军,田牧纯一,久保明彦,邱亦睿,黄鹏[1](2021)在《金刚石砂轮的ECD修锐和整形研磨及其对硬脆材料的加工》文中研究指明为研究金属结合剂金刚石砂轮切削刃修锐整形对硬脆材料加工表面形态的影响,先通过接触放电法对SD600金属结合剂砂轮切削刃进行修锐,再用整形研磨方法对砂轮表面金刚石磨粒的不同切削刃高度进行整形研磨,最后用修整好的砂轮磨削加工用于光学设备的硼硅玻璃、石英玻璃、石英晶体和蓝宝石等几种硬脆材料。结果表明:硬脆材料粗糙度的改善程度取决于材料的种类,硼硅玻璃、石英玻璃、石英晶体、蓝宝石的最大粗糙度Ry比砂轮整形前的分别减少了44%、34%、30%、26%,且石英晶体材料几乎可以实现延性磨削。
饶小双[2](2020)在《RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究》文中研究表明反应烧结碳化硅(RB-SiC)因其具备较大的比刚度和热稳定性,能够满足大尺寸镜体制备对复杂轻量化结构设计和近净尺寸成形的要求,成为当前国内外大口径轻量化空间光学镜体制备最理想的材料,并成功应用于各类天基和地基反射镜镜体的制备中。由于空间光学对成像质量的要求,这类大口径SiC反射镜的镜面通常要求加工成球面或非球面的形状。但RB-SiC固有的高硬度和脆性决定了其非球面加工只能采用自锐性较好的树脂基砂轮,从而导致了加工效率低、砂轮磨损严重等问题。为此,在大口径SiC反射镜镜面的非球面加工中,希望采用磨损量较小的金属基砂轮。然而,在材料大量去除时,低自锐性的金属基砂轮又面临着在线修锐的问题。因此,需要开发一种高效的磨削技术,在保证加工质量的前提下,提高大口径SiC反射镜非球面成形的磨削加工效率,同时解决加工过程中的金属基砂轮修整问题。在此背景下,本文在考虑到RB-SiC陶瓷具备导电性的基础上,首次将电火花机械复合磨削技术应用于RB-SiC陶瓷的磨削加工中,以放电温度对RB-SiC陶瓷加工表面材料力学性能影响的研究为基础,探索电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷的材料去除机理及表面形成、磨削表面质量及损伤特征,并通过磨损实验研究电火花机械复合磨削中金属基砂轮的磨损机理及磨损特性。然后,在全面分析工艺参数影响的基础上,利用灰色关联理论进行了基于RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削性能的多目标工艺参数优化。本文的研究工作为电火花机械复合磨削技术在大口径SiC非球面磨削中的应用奠定了基础,同时对丰富RB-SiC陶瓷复合磨削的基础理论具有积极意义。本文首先通过对电火花机械复合磨削过程的分析,并结合COMSOL有限元仿真,探究了电火花放电在RB-SiC陶瓷中的温度分布情况及其受放电能量的影响规律。在此基础上,利用激光加热的压痕实验,模拟放电高温对RB-SiC陶瓷硬度、弹性模量及断裂韧性的影响。压痕实验结果表明,温度的变化改变了RBSiC陶瓷产生弹性恢复的载荷范围,温度的增加促进了材料的塑性变形。因此,RB-SiC陶瓷加工表面的硬度和弹性模量随着温度的增加而减小,且减小幅度基本相同。此外,温度升高促进了RB-SiC陶瓷由穿晶断裂向沿晶断裂转变,增加了材料的韧性,使得断裂韧性值随温度升高而升高;而当温度过高时,自由Si相的过度软化和热应力又使断裂韧性值有所降低。在RB-SiC陶瓷受温度影响的力学性能的研究基础上,结合激光加热的划痕实验研究进一步表明,温度升高对RB-SiC陶瓷的脆塑去除机制产生了影响,使RB-SiC陶瓷能在较大深度上获得塑性去除,且其脆塑转变临界深度的变化主要受断裂韧性变化的影响。在此基础上,进行RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削机理的研究,发现电火花加工的材料去除机制为Si相的熔化、汽化及SiC相的分解;而机械磨削的材料塑性去除机制则随温度升高而明显增加。电火花加工和机械磨削对材料的耦合去除,形成了RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面,并分析了表面形成的影响因素,为加工表面质量和工艺参数优化的研究奠定了基础。结合加工表面形成影响因素的分析,对不同放电极性和磨粒粒度下电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷加工表面质量进行实验研究,发现砂轮正极性下的磨削表面粗糙度、表面及亚表面损伤均较砂轮负极性下的小,同时磨粒粒度影响了加工中电火花加工和机械磨削对材料去除的主导地位,适中的砂轮粒度有利于提高加工表面质量。此外,通过对RB-SiC陶瓷亚表面中SiC相微观结构的分析,研究了电火花加工和机械磨削对表面及亚表面损伤形成的相互作用机制,结果表明放电温度和机械压力共同导致了RB-SiC陶瓷亚表面的相变行为。通过磨损实验,研究了RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削铁基砂轮的磨损机理及磨损特性。利用激光加热的磨损实验,探讨了由纯温度升高引起的金属基砂轮金刚石磨粒和结合剂的磨损机制。以此作为对照,发现在电火花机械复合磨削的金属砂轮磨损机制中,放电热流冲击能够有效去除金刚石磨粒顶部由纯温度升高引起的材料粘附,增加了磨粒的切削性能,且金刚石磨粒的主要磨损机制为断裂和脱落,而铁基结合剂则为放电去除。基于这一磨损机制,提出了电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷中金属基砂轮的修整思路,很好地实现了金属基砂轮的在线修整。同时,金属基砂轮的磨损特性表明,与普通磨削相比,电火花机械复合磨削中铁基砂轮仅存在初始磨损和稳定磨损阶段,且稳定磨损阶段的材料去除率提升了13%-23%,切向和法向磨削力分别降低了60.2%和61.6%。采用正交实验设计和灰色关联分析,进行了基于表面粗糙度、材料去除率、砂轮磨损速率以及法向磨削力4种磨削性能指标的工艺参数优化。对正交实验结果进行分析,结果表明工艺参数对4种磨削性能指标存在着不同的影响规律。因此,结合课题的研究目标对磨削性能指标进行加权,并利用灰色关联度进行多目标的参数优化,获得了最优工艺参数组合并进行了实验验证。实验结果表明,优化后的工艺参数组合能够获得比正交实验和普通磨削下更好的磨削性能。
张振中[3](2020)在《陶瓷模具材料微细柱面阵列的高效精密磨削技术研究》文中提出本文针对现有微细柱面透镜阵列模压模具加工过程中加工效率较低、磨削表面模型不具有通用性、复相陶瓷模具材料去除机理不明确及其加工表面形貌预测知识匮乏等问题,研究了金刚石砂轮表面微细阵列结构的微磨料水射流精密修整和RB-SiC模具材料高效率精密磨削的机理及工艺。提出了微磨料水射流修形过程中的驻留时间求解算法,通过金刚石砂轮的微磨料水射流修形实验,研究了修整工艺,揭示了微磨料水射流修整砂轮的机理。分析了复相陶瓷模具材料各相的力学行为差异,通过纳米压痕实验研究了RB-SiC模具材料各相的去除机理,建立了陶瓷模具材料表面粗糙度预测模型。建立了微细阵列砂轮表面形貌模型,揭示了精密磨削微细柱面透镜阵列模具的表面复映机理,优化了超精密磨削工艺。提出了陶瓷模具材料的粗精集成磨削工艺,进行了正弦型微细柱面透镜阵列的磨削实验,获得了高形状精度和高表面质量的模具表面。从而解决现有陶瓷模具材料微细柱面阵列超精密磨削加工制造中存在的加工效率低,面型精度和表面质量不易控制等关键问题。研究了微磨料水射流单一工艺参数和工艺参数间的交互作用对砂轮表面微细沟槽的去除深度和去除宽度的影响规律。结果表明在射流初始核心段内,去除深度和去除宽度随着射流压强的增加而增大,去除宽度随着靶距的增加而增大,靶距对去除深度影响较小;去除深度和去除宽度随着砂轮线速度的增加而减小;去除深度和去除宽度随着磨料流量和加工次数的增加而增大。建立了单位去除函数的理论模型,试验结果表明去除函数呈余弦分布,具有较好的稳定性。采用Tikhonov正则化算法求解驻留时间,应用边缘平滑延拓算法减小了算法中的边缘效应。应用加工预测曲线预报加工结果,修整试验结果表明修整试验的结果与理论预测值相吻合,偏差值可控制在0.6%以内。研究了微磨料水射流修整金刚石砂轮的机理,砂轮表面材料去除方式主要包括砂轮磨粒脱落和结合剂材料的塑性去除,造成这种选择性去除的原因是金属结合剂金刚石砂轮中金刚石磨粒和青铜结合剂的强度差异。获得了 RB-SiC中Si相和SiC相的脆塑转变临界深度,SiC相的脆塑转变临界深度低于Si相。静水压力导致Si相变,提高了 Si相的脆塑转变临界深度,有利于改善Si相的塑性加工性能。建立了 RB-SiC的磨削表面粗糙度解析模型,揭示了表面粗糙度值随着磨削表面塑性域磨削比例的增加而降低的影响规律。考虑了 RB-SiC材料各组成相的脆性域和塑性域去除机理的表面粗糙度模型预测误差为5.87%,远小于使用传统模型的预测误差,该模型对质量可控的RB-SiC精密磨削具有重要的应用价值。重构了砂轮表面三维形貌,建立了微细阵列结构砂轮的磨粒磨削运动模型,根据磨粒运动轨迹,数值模拟三维表面形貌。实验验证了不同磨削条件下表面形貌理论模型,比较了模拟表面微观形貌和磨削测量表面形貌之间的误差,结果表明仿真截面轮廓与实测截面轮廓吻合度高,轮廓高度特征预测精度为97.1%。研究了对刀误差和砂轮磨损量对正弦型微细柱面透镜阵列成形磨削面形误差的影响规律,应用微磨料水射流加工的微细阵列结构金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮,采用粗精集成磨削方法,开展了微细柱面透镜阵列模具精密磨削实验研究。正弦型微细柱面透镜阵列的面型误差小于6 μm,表面粗糙度小于0.04 μm。金属结合剂和树脂结合剂砂轮的磨损量分别为90 nm和40 nm。因此,该方法可有效降低对刀误差和砂轮磨损对加工精度的影响,在保证加工质量的同时大幅提高磨削效率。
罗晔[4](2020)在《蓝宝石ELID磨削工艺实验研究》文中研究表明随着科技发展,人们对材料的性能的要求越来越高,蓝宝石以其优异的光学、机械和物理性能被广泛应用于航空航天、光学、电子及其它工业领域。蓝宝石硬度高、脆性大,加工难度大,传统的磨削加工不但加工时刀具磨损大,加工时间长,制造成本很高,而且远远达不到加工质量的要求。此外,游离或固结磨料研磨效率低,易出现加工缺陷,为了解决这一系列的问题本文引入了在线电解修整技术(ELID)。采用ELID磨削技术将大大减少加工时间,降低加工成本,且砂轮磨削过程中由于电解作用,砂轮表面会生成一层柔性氧化膜,加工过程中起到研磨抛光的作用,提高加工的表面质量。为了提高蓝宝石ELID磨削质量,深入揭示表面形成机制与材料去除机理,本文对ELID预修锐氧化膜的成膜和ELID磨削蓝宝石的工艺参数进行分析和优化,选出最佳的参数组合,并通过ELID磨削实验分析蓝宝石A向与C向的磨削特性差异。具体的研究工作如下:1、通过分析电解过程,根据公式推导出氧化膜成膜因素与时间的数学模型,探究影响氧化膜性能的因素,设计电解因素正交试验,从预修锐时间、氧化膜的厚度、粘附力和孔隙率四方面分析考虑,获得预修锐过程最佳的电解参数。2、在预修锐实验的优化结果的基础之上,进行了蓝宝石ELID磨削实验,通过对各个电解磨削实验组磨削加工之后表面粗糙度、磨削力、表面破碎率进行极差分析,并分析其影响趋势以及显着效果,通过对比分析磨削加工之后的表面形貌,亚表面损伤,得到优化后的工艺参数,其表面粗糙度Ra为0.069μm。3、分析蓝宝石晶体结构,分别对蓝宝石的A面、C面分别进行ELID磨削和普通磨削,对磨削力、工件表面粗糙度、工件表面表面形貌和工件亚表面损伤进行检测,对比ELID磨削与普通磨削的差别,分析蓝宝石A向与C向的磨削特性差异。
刘如阳[5](2020)在《超声修整金刚石砂轮工艺研究》文中提出目前,硬脆材料以其独特的性能应用在许多领域,如航空航天、船舶、信息及军工等领域,这些高、精、尖领域对材料的使用提出更高精度的要求。由于材料高强度、高硬度、脆性大的特点,高转速的超硬金刚石砂轮磨削加工成为最主要的加工方法,为了保证材料表面质量,对砂轮的形状精度和磨削性能提出更高要求。电镀金刚石砂轮以其较高的磨粒出露高度和结合强度可以满足磨削加工过程中高转速的需求,在硬脆材料的精密加工中得到广泛应用。在砂轮的制备过程中,虽然基体可以保持很高的精度,但在混料和成型过程中,由于金刚石磨粒的随机分布,可能会造成磨粒的堆积现象,造成砂轮表面磨粒等高性不一致,影响加工表面质量。随着砂轮修整技术的快速发展,砂轮的精度和耐用度得到了明显提高,解决了超硬磨料砂轮修整困难的问题。但是,各种修整技术本身存在一些局限性,影响砂轮的广泛使用,因此,本文在金刚石笔普通修整的基础上附加超声振动,提出超声振动修整金刚石砂轮的方法,该方法可以实现砂轮表面磨粒等高性一致,形成新的磨削刃,很大程度上改善了砂轮形状精度和磨削性能,提高了加工效率,极大地改善了材料表面质量。首先,基于超声波在变截面杆中的传播理论,使用理论与仿真分析相结合的方法对变幅杆的结构尺寸进行设计,由边界条件确定了金刚石笔修整工具头的尺寸,对整个超声工作系统的振幅进行试验验证,保证了工作系统的稳定性。对超声振动修整过程进行分析,讨论了超声振动修整特性,得出在超声振动的修整周期内,在砂轮的修整过程中存在两种作用,即冲击和剪切作用。在金刚石笔与磨粒刚接触时,超声振动引起冲击起主要作用,磨粒进行微破碎形成新的磨削刃;在金刚石笔与磨粒分离时,由于砂轮的旋转作用,金刚石笔与磨粒形成剪切面,磨粒与金刚石笔之间的作用主要为剪切作用。根据试验结果,分析振幅、砂轮转速和修整导程三个修整工艺参数对粗、细粒度砂轮表面形貌的影响规律,对修整后的砂轮进行扫描电镜观察表面形貌,得出结论:适当提高振幅有利于增强砂轮的磨削性能,但过高的振幅将对砂轮磨粒和表面结合剂起到破坏作用;过高的砂轮转速,使得磨粒由于剪切作用出现折断现象,减弱修整效果;小的修整导程使砂轮表面磨粒被完全修整,磨粒等高性保持一致,砂轮表面形貌好。最后通过磨削试验检测砂轮的磨削性能,工件经修整后砂轮磨削表面形貌优于修整前,而且工件表面粗糙度从2.29μm下降到0.56μm,磨削力显着降低,侧面验证了修整后砂轮表面磨削性能有了极大改善。
王志浩[6](2020)在《金属基超硬磨料砂轮修整高低压复合逆变式脉冲电源研究》文中进行了进一步梳理随着加工技术的发展,各领域对硬脆材料的需求逐渐增加。硬脆材料具有热稳定高、硬度大的优点。对于硬脆材料的加工,为使其达到足够的表面精度和形状精度,现阶段主要的方法是使用小粒度的砂轮进行磨削。金属基砂轮强度高、导热性良好,在硬脆材料的加工中应用广泛。主要研究一款用于金属基砂轮电火花修整的专用电源。目前针对金属基砂轮修整的电火花专用脉冲电源较少,在金属基砂轮修整的过程中由于磨粒的存在,尤其是磨粒的粒度较大时会导致电火花放电率降低,基于此采用高低压复合的方案来增加放电间隙提高放电率。放电能量主要由低压脉冲电源提供,低压电源采用半桥逆变电路。半桥逆变电源是一种无阻电源,电能转换效率高、抗不平衡性强。电源通过放电状态检测模块来对伺服电机进行驱动,形成闭环控制。电源研究内容主要包括硬件电路设计和软件设计。硬件电路包括高压脉冲电源主回路、保护电路、驱动电路、低压脉冲电源主回路、放电状态检测电路、通讯电路、控制芯片及其外围电路。软件部分主要包括FPGA代码编写、仿真和上位机软件开发。FPGA代码包含串口通讯、断电保护、波形发生、伺服控制等。上位机是人机交互界面,通过窗口的形式输入加工参数,经RS485总线下发给下位机。设计的金属基砂轮修整高低压复合脉冲电源高压采用310V,低压为60V,脉冲宽度为1μs-100μs可调,脉间4μs-500μs可调。经对钛合金材料进行打孔实验,电源波形质量达到预期效果,且加工过程稳定可靠。通过与传统电源在加工金属基砂轮放电率的对比,本高低压复合逆变电源的放电率有明显的提升。
何铨鹏[7](2020)在《金刚石磨粒ECD机械热化学修平修齐机理及光滑磨削过程控制》文中研究表明表面光滑磨削依赖于金刚石磨粒的出刃等齐性,但是,砂轮表面分布的微磨粒出刃形貌不规则且无法被在线识别,难以在过程中控制加工质量。因此,提出金刚石砂轮的电火花接触放电(ECD,Electro-Contact Discharge)修平修齐方法,即在微磨粒出刃高度间产生脉冲放电,由扬起切屑将放电热传递至磨粒切削界面,使金刚石磨粒刃端石墨化,达到机械热化学修平修齐,并控制脉冲放电能量,实现金属材料表面光滑磨削的过程可控。研究关键是:复合磨粒切削的机械去除、脉冲放电的物理烧蚀和金刚石磨粒石墨化的热化学去除等原理,在微秒微米时空内控制金刚石磨粒机械热化学去除的热量,对磨粒出刃高度和修平面积进行在线监控。具体的研究内容和结果如下:(1)分别建立放电热与切削热耦合的磨粒温度场和放电间隙与工艺参数协同的磨粒出刃高度模型,研究脉冲放电特性和金刚石磨粒石墨化温度的关系,并分析金刚石磨粒刃端的机械热化学修平性能。结果表明:恒流放电模式可通过放电间隙控制脉冲放电能量,产生稳定的电火花放电热,融合切削热可达到铁介质诱导的石墨化温度750℃,比电弧放电提高磨粒修平效率112%,达到8238μm3/min。(2)建立磨粒修平形貌关联的磨削力和工件温度场模型,研究磨粒微切削碾压磨削机理和性能。结果表明:随着修平面积增大,金刚石磨粒散热增强且接触压强减小,可防止其刃端石墨化磨损和工件表面应力集中,使磨削的表面粗糙度减小60%。磨粒微切削碾压作用效果与材料性质相关,采用修平修齐的粗金刚石磨粒可实现钛合金和模具钢光滑干磨削,比CBN磨粒干磨削分别减小表面粗糙度43%和75%,达到598和78 nm。(3)基于金刚石磨粒石墨化温度,研究磨粒刃端传热与散热间动平衡,建立金刚石磨粒修平面积的控制模型。结果表明:修平面积增大使金刚石磨粒的机械热化学去除率从0.018 nm/圈逐渐减小至零,在磨削过程中保持磨粒出刃高度和修平面积稳定,而CBN磨粒会快速磨损使出刃高度减小至0。(4)通过动态追踪金刚石磨粒修平修齐的机械热化学去除率,构建光滑磨削过程的金刚石磨粒修平修齐在线监控模型。结果表明:在恒流放电模式和临界工艺参数下,利用脉冲放电流电压波形可精准监控到金刚石砂轮环面的磨粒出刃形貌特征,金刚石磨粒出刃高度和修平面积的追踪误差分别为4.6%、4.2%。
欧阳志勇[8](2019)在《碳纳米管对多层钎焊砂轮电解修整磨削性能的影响研究》文中研究表明本文主要针对多层钎焊砂轮电解修整氧化膜疏松、厚度较薄以及成膜效率低等问题,提出和配制了一种含碳纳米管(Carbon Nanotubos,CNTs)电解磨削液。系统研究了CNTs对电解磨削液成膜性能的影响,获得了最优成膜性能的CNTs浓度配方;并通过超细晶硬质合金的在线电解修整(Electrolytic In-process Dressing,ELID)磨削实验,对比分析了含CNTs磨削液与无CNTs磨削液对多层钎焊砂轮电解磨削性能的影响。本文的主要工作和创新点如下:1、为了分析CNTs对多层钎焊砂轮的电泳沉积性能,以悬浮稳定性优良的CNTs电泳液开展了动态电泳沉积实验,在0.3 mm极间间隙和90 V脉冲电压作用下,多层钎焊砂轮表面生成的电泳沉积膜表面平整,CNTs呈丝织状分布于铜基钎焊砂轮表面。2、以均匀、稳定分散的CNTs悬浮液作为基液,配制了新型含CNTs的ELID磨削液。预修锐实验发现:含CNTs电解氧化膜是由CNTs电泳沉积和砂轮结合剂电解共同作用形成的。随着CNTs浓度的增加,电解平衡电流值和电解氧化膜厚度增大;氧化膜粘附强度随着CNTs浓度的增大呈先增大后减小趋势;在获得适当的氧化膜厚度、较好的致密性以及粘附性的前提下,以含1.2 g/L CNTs的磨削液作为成膜性能较优的电解液配方。3、采用含CNTs磨削液和无CNTs磨削液对超细晶硬质合金进行了磨削实验。实验结果表明:CNTs作为一种氧化膜增强材料,通过电泳沉积作用,均匀分布于电解氧化膜中,有效增强多层钎焊砂轮电解氧化膜的成膜质量,氧化膜的弹性减震抗压性能与研磨抛光作用机制得到改善,降低了超细晶硬质合金ELID磨削过程中的磨削力,提高了磨削加工表面质量。
蔡孟丽[9](2019)在《挤磨修整技术在超高速磨削砂轮中的应用》文中研究表明高速超高速磨削技术不仅能极大的提高加工效率,还能获得良好的表面粗糙度和精度。但是由于高速超高速磨削速度较高,砂轮承受的磨削力较大,砂轮基本上都是采用超硬磨料砂轮。与普通速度下修整相比,超高速砂轮在高速修整时由于存在修整速度高、磨削力大、温度过高等问题,使得砂轮修整比较困难,因此,研究并解决超高速磨削砂轮难修整问题是发展超高速磨削技术的重要因素之一。目前国内外超高速砂轮修整技术的研究比较少,所采用的修整方法大都是传统普通速度磨削时的砂轮修整方法,普遍存在修整效率低、工具磨损快、装置复杂和精度差等问题。因此,需要开展研究以寻求更好地修整超高速砂轮的技术。本课题针对超高速磨削砂轮难修整问题,提出了采用挤磨修整方法修整超高速磨削砂轮的方案,为此开展了一系列的研究工作,并取得了相应的成果。具体内容如下:1.超高速磨削砂轮挤磨修整机理研究在高速运转下,挤磨轮金刚石形面约束自由磨粒挤磨超高速砂轮,通过破坏超高速砂轮表面的结合剂桥使磨粒脱落,实现快速修整砂轮所需形状;然后再通过金刚石挤磨轮对超高速砂轮形面微磨削,实现对砂轮形状和轮廓的精密修磨;通过理论分析和实验研究,在微观状态下观察砂轮挤磨修整后的形貌,揭示了挤磨修整机理特性。2.挤磨修整力学性能研究根据挤磨修整过程中挤磨修整力情况分析,建立挤磨修整力的数学模型;结合挤磨力的数学模型和磨削力经验公式,推导出挤磨修整力公式。通过试验研究对挤磨修整力数据、推导公式进行验证,并对推导的挤磨力公式进行Matlab软件仿真,分析研究挤磨修整力对挤磨修整效率的影响。3.金刚石挤磨轮研制及挤磨修整装置设计与制造本课题采用金刚石滚轮作为挤磨修整工具,其制造方法、加工精度、形状要求对挤磨修整效果均产生影响。为了提高修整效率,金刚石挤磨轮采用电镀法制造,电镀法分为外电镀法和内电镀法。本课题研究了相关的制造工艺,金刚石挤磨轮采用的磨粒排布方式为常规叶序有序排布,金刚石粒度号为18/20、30/35、70/80等,其加工制造精度可达0.003mm0.005mm;挤磨修整装置由精密驱动主轴、具有力反馈的进给精密滑台组成,进给装置设计有力反馈系统,通过力反馈控制挤磨修整间隙。并设计研制了自动控制系统,可以设置、控制挤磨修整力以及调节挤磨修整参数等。4.挤磨修整基本工艺规律试验研究挤磨修整试验主要研究加自由磨粒与不加自由磨粒、修整速度差、进给速度、修整不同结合剂砂轮对挤磨修整效率的影响。采用单一变量原则,进行挤磨修整试验,得出修整结论,具体结论如下:加自由磨粒修整效率高;挤磨修整效率随着修整速度差的增加而降低,当修整速比q=0.6时,修整效率较高;挤磨修整效率随着进给速度的增加而减小,进给速度ap=0.5um/s时修效率最高;陶瓷结合剂金刚石砂轮比较容易修整、修整效率较高且磨削性能较好。
郭锐斌[10](2018)在《金刚石砂轮微磨粒修平修尖工艺及应用研究》文中研究表明针对成型用模具钢和医用钛合金的精密微细加工效率低和切削液难回收等问题,提出采用粗金刚石砂轮实现高效率干式磨削的思路。但是,金刚石磨粒的出刃和分布不规则,导致加工精度不足,且其脱落容易损伤加工表面。因此,利用连续脉冲放电热能通过切屑传递到金刚石磨粒表层,使其高温石墨化修平,将微磨粒出刃尖端修平修齐,增加有效磨粒数,达到金属材料的干式光滑磨削加工,取代传统研磨抛光的多道工序及所需的切削液。首先,进行金刚石表层石墨化和单脉冲放电去除的基础实验研究,分析铜和铁电极下金刚石磨粒表层高温石墨化及金属结合剂去除率;然后,采用#46和#140金属结合剂金刚石砂轮,研究固定铁电极和旋转铁电极方式下的微磨粒修平/修尖工艺;最后,对模具钢和钛合金进行干式平面磨削和微细磨削,分析磨粒出刃参数和磨削参数对加工质量的影响。具体结果如下:(1)在金刚石磨粒石墨化实验中,与铜元素相比,铁元素催化可以降低金刚石磨粒石墨化温度至750℃C。在放电修平实验中,电火花放电比电弧放电提高有效放电能量8.3倍。在电火花放电中,铁电极比铜电极更接近磨粒石墨化温度,且修整力提高2.1倍。(2)在#46磨粒修平中,旋转铁电极方式相比修平前的可降低磨粒出刃高度10.0%,提高磨粒修平面积151.0%、磨粒出刃刚度185.0%和磨粒等齐性12.1%。在微尖端角度为120°的#140磨粒修尖中,可在砂轮尖端上获得角度为109°~133°的金刚石磨粒尖端。(3)利用金刚石磨粒修平的砂轮进行模具钢和钛合金的平面磨削实验,结果发现:随进给深度增加,有效磨粒数增加,每颗磨粒切削量减少,使得表面粗糙度减少。当切削深度达到8 μm和12 μm时,表面粗糙度达到最小,分别为0.078 μm和0.600 μm。(4)利用金刚石磨粒修尖的金刚石砂轮进行模具钢和钛合金的磨削实验,结果发现:在最佳的进给深度16μ 下,微成形角度误差分别为8%和5%;在最佳的进给深度8μm下,微成形尖端圆弧半径分别为250 μm和150 μm。其中,钛合金微磨削边沿无毛刺。
二、金属结合剂#600金刚石砂轮的接触放电修锐实验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属结合剂#600金刚石砂轮的接触放电修锐实验研究(论文提纲范文)
(1)金刚石砂轮的ECD修锐和整形研磨及其对硬脆材料的加工(论文提纲范文)
1 实验方法及条件 |
2 实验结果与讨论 |
2.1 砂轮切削刃尖端修锐及整形 |
2.2 砂轮的表面形貌及材料表面粗糙度 |
2.3 磨粒的负荷面积比与实际整形研磨深度的关系 |
2.4 整形研磨力和实际整形研磨深度的关系 |
2.5 被加工材料的表面形态 |
2.6 整形研磨方法的理论探讨及脆性延性解析 |
2.7 材料被磨削时的磨削力 |
3 结论 |
(2)RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究目的和意义 |
1.2 RB-SiC陶瓷微观结构及力学性能研究 |
1.3 RB-SiC陶瓷的磨削加工技术 |
1.3.1 普通磨削技术 |
1.3.2 复合磨削技术 |
1.4 电火花机械复合磨削技术的研究现状 |
1.4.1 电火花机械复合磨削材料去除机理的研究 |
1.4.2 电火花机械复合磨削表面质量的研究 |
1.4.3 电火花机械复合磨削中砂轮磨损的研究 |
1.5 目前研究中存在的问题 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 电火花机械复合磨削放电温度对RB-SiC陶瓷力学性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削中的温度分布 |
2.2.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削过程分析 |
2.2.2 RB-SiC陶瓷中放电引起的温度分布研究 |
2.3 温度影响下的RB-SiC陶瓷力学性能实验条件 |
2.3.1 RB-SiC陶瓷力学性能实验的温度条件 |
2.3.2 RB-SiC陶瓷力学性能实验的载荷条件 |
2.4 温度对RB-SiC陶瓷力学性能影响的分析 |
2.4.1 不同温度下RB-SiC陶瓷的压痕形貌 |
2.4.2 不同温度下RB-SiC陶瓷的硬度 |
2.4.3 不同温度下RB-SiC陶瓷的弹性模量 |
2.4.4 不同温度下RB-SiC陶瓷的断裂韧性 |
2.5 本章小结 |
第3章 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削机理及表面形成分析 |
3.1 引言 |
3.2 放电温度对RB-SiC陶瓷去除机制影响的研究 |
3.2.1 不同温度下RB-SiC陶瓷的刻划实验 |
3.2.2 温度对RB-SiC陶瓷刻划去除机制影响的研究 |
3.2.3 温度对RB-SiC陶瓷脆塑转变临界深度影响的研究 |
3.2.4 温度对RB-SiC陶瓷脆塑去除阶段摩擦行为影响的研究 |
3.3 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削材料去除机制研究 |
3.3.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削的表面形貌 |
3.3.2 RB-SiC陶瓷电火花加工的材料去除机制 |
3.3.3 RB-SiC陶瓷机械磨削的材料去除机制 |
3.3.4 RB-SiC陶瓷电火花加工与机械磨削耦合作用下的材料去除机制 |
3.4 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷表面形成的分析 |
3.4.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面形成影响因素的分析 |
3.4.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面形成的材料去除率分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面质量及损伤特征研究 |
4.1 引言 |
4.2 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷的实验设置 |
4.3 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷表面质量的研究 |
4.3.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面粗糙的研究 |
4.3.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面损伤的研究 |
4.3.3 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削亚表面损伤的研究 |
4.4 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷损伤特征的研究 |
4.4.1 基于拉曼检测的表面损伤特征分析 |
4.4.2 基于透射检测的亚表面损伤特征分析 |
4.4.3 亚表面损伤的微观结构特征 |
4.5 本章小结 |
第5章 电火花机械复合磨削金属基砂轮磨损机理及磨损特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 金属基砂轮的磨损实验 |
5.2.1 金属基砂轮受温度影响的磨损实验 |
5.2.2 金属基砂轮电火花机械复合磨削的磨损实验 |
5.3 电火花机械复合磨削金属基砂轮的磨损机理 |
5.3.1 受温度影响的金属基砂轮磨损机理 |
5.3.2 电火花机械复合磨削的金属基砂轮磨损机理 |
5.4 基于电火花机械复合磨削金属基砂轮磨损机制的放电修整 |
5.4.1 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷中的金属基砂轮修整 |
5.4.2 电火花机械复合磨削金属基砂轮的修整效果分析 |
5.5 电火花机械复合磨削金属基砂轮的磨损特性研究 |
5.5.1 铁基砂轮的磨损规律 |
5.5.2 铁基砂轮磨损对材料去除率的影响 |
5.5.3 铁基砂轮磨损对磨削比的影响 |
5.5.4 铁基砂轮磨损对磨削力的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削性能的工艺参数优化 |
6.1 引言 |
6.2 电火花机械复合磨削的工艺实验 |
6.3 工艺参数对电火花机械复合磨削性能影响的分析 |
6.3.1 工艺参数对磨削表面粗糙度的影响 |
6.3.2 工艺参数对材料去除率的影响 |
6.3.3 工艺参数对砂轮磨损速率的影响 |
6.3.4 工艺参数对磨削力的影响 |
6.4 基于灰色关联理论的参数优化及实验验证 |
6.4.1 灰色关联理论的数据分析方法 |
6.4.2 基于灰色关联理论的实验结果分析及工艺参数优化 |
6.4.3 最优工艺参数组合的实验验证 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)陶瓷模具材料微细柱面阵列的高效精密磨削技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 微细柱面透镜阵列模压模具的超精密磨削技术研究现状 |
1.1.1 微细柱面透镜阵列的应用及其超精密加工技术现状 |
1.1.2 微细柱面透镜阵列模压模具的超精密磨削技术研究现状 |
1.2 微磨料水射流加工技术研究现状 |
1.3 陶瓷材料的精密磨削机理研究现状 |
1.4 微细柱面透镜阵列模压模具精密磨削研究中存在的问题 |
1.5 本文的研究目的、意义及主要研究内容 |
1.5.1 本文的研究目的和意义 |
1.5.2 本文的主要研究内容 |
第2章 微细阵列结构金刚石砂轮的微磨料水射流精密修整工艺与机理研究 |
2.1 微磨料水射流修整原理及驻留时间求解算法 |
2.1.1 微磨料水射流修整原理 |
2.1.2 砂轮修整深度数学模型 |
2.1.3 病态方程组的求解 |
2.2 去除函数建模和分析 |
2.2.1 去除函数轮廓拟合 |
2.2.2 基于响应曲面法的去除函数建模 |
2.2.3 工艺参数对去除函数的影响规律 |
2.3 微细阵列结构金刚石砂轮的修整实验 |
2.3.1 微磨料水射流在位修整系统 |
2.3.2 实验材料和实验方法 |
2.4 微磨料水射流精密修整机理与修整结果分析 |
2.4.1 微磨料水射流修整机理 |
2.4.2 砂轮修整轮廓精度与表面形貌的结果 |
2.5 本章小结 |
第3章 陶瓷模具材料的精密磨削表面创成机理研究 |
3.1 RB-SiC的制备方法与材料特性 |
3.2 陶瓷模具材料的微纳尺度力学响应机理研究 |
3.2.1 纳米压痕实验条件 |
3.2.2 纳米压痕实验结果分析 |
3.3 陶瓷模具材料的磨削表面粗糙度预测模型 |
3.3.1 砂轮-工件接触成屑厚度概率模型 |
3.3.2 RB-SiC磨削表面粗糙度解析模型 |
3.4 表面粗糙度解析模型的实验验证 |
3.4.1 RB-SiC的磨削实验条件和参数 |
3.4.2 RB-SiC磨削表面粗糙度的结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 面向微细结构表面的砂轮复映机理研究 |
4.1 砂轮表面三维形貌重构 |
4.1.1 砂轮表面形貌数据的采集与处理 |
4.1.2 砂轮表面磨粒分布特征分析 |
4.1.3 微细阵列结构砂轮的表面形貌模型 |
4.2 磨削运动学模型的建立 |
4.3 磨削表面形貌的仿真结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 微细柱面透镜阵列模具的粗精集成磨削工艺研究 |
5.1 正弦型微细柱面透镜阵列磨削面形误差分析 |
5.1.1 砂轮对刀误差对磨削面形误差的影响 |
5.1.2 砂轮磨损量对磨削面形误差的影响 |
5.2 微细柱面透镜阵列模具的磨削实验条件 |
5.2.1 金刚石砂轮的选用 |
5.2.2 实验设备与工件 |
5.3 微细柱面透镜阵列模具表面的成形磨削工艺 |
5.3.1 正弦型微细柱面透镜阵列模具的粗磨 |
5.3.2 正弦型微细柱面透镜阵列模具的精密磨削 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
论文创新点摘要 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果及获得的奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)蓝宝石ELID磨削工艺实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 ELID磨削技术基本原理 |
1.4 ELID磨削国内外研究现状 |
1.4.1 ELID磨削系统 |
1.4.2 ELID磨削电解氧化膜研究 |
1.4.3 ELID磨削工艺优化研究 |
1.4.4 蓝宝石晶向研究 |
1.5 研究内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 ELID预修锐实验研究 |
2.1 氧化膜成膜理论 |
2.2 电解氧化膜的成膜分析 |
2.3 实验方案 |
2.4 实验装置 |
2.4.1 ELID电源 |
2.4.2 修整电极 |
2.4.3 高精度数控平面磨床 |
2.5 电参数对预修锐电流和时间的影响 |
2.5.1 预修锐电信号 |
2.5.2 电压对预修锐电流的影响 |
2.5.3 极间间隙对预修锐电流的影响 |
2.5.4 电解参数对预修锐时间的影响 |
2.6 电解参数对氧化膜成膜的影响 |
2.6.1 电解参数对氧化膜厚度的影响 |
2.6.2 电解参数对氧化膜粘附力的影响 |
2.6.3 氧化膜的孔隙率表征 |
2.7 本章小结 |
第三章 蓝宝石ELID动态磨削的实验研究 |
3.1 砂轮的整形与修锐 |
3.1.1 砂轮的整形 |
3.1.2 砂轮的预修锐 |
3.2 实验设计 |
3.2.1 实验材料与夹具 |
3.2.2 实验方案 |
3.2.3 实验测量装置 |
3.3 实验结果分析 |
3.3.1 磨削力分析 |
3.3.2 磨削表面粗糙度的影响分析 |
3.3.3 表面破碎率的影响分析 |
3.3.4 表面形貌分析 |
3.3.5 ELID磨削亚表面损伤情况 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同晶向的蓝宝石ELID磨削后表面形貌及损伤研究 |
4.1 蓝宝石晶体结构 |
4.2 蓝宝石晶向的差异 |
4.3 不同晶向蓝宝石 ELID 磨削实验 |
4.3.1 ELID磨削蓝宝石A面、C面的磨削力 |
4.3.2 ELID磨削蓝宝石A面、C面的表面粗糙度 |
4.3.3 ELID磨削蓝宝石A面、C面的表面形貌 |
4.3.4 ELID磨削蓝宝石A面、C面的亚表面损伤 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表论文目录 |
致谢 |
(5)超声修整金刚石砂轮工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 金刚石砂轮修整国内外研究现状 |
1.2.1 GC杯型砂轮修整法 |
1.2.2 在线电解修整法 |
1.2.3 电火花修整法 |
1.2.4 激光修整法 |
1.2.5 超声振动修整法 |
1.3 论文的选题依据和研究意义 |
1.4 课题来源和主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 超声振动修整装置研究 |
2.1 超声系统组成部分 |
2.1.1 超声换能器 |
2.1.2 变幅杆 |
2.1.3 工具头 |
2.2 传统超声变幅杆理论分析 |
2.2.1 变截面杆纵向振动波动方程 |
2.2.2 阶梯型变幅杆理论分析 |
2.2.3 圆锥型变幅杆理论分析 |
2.2.4 指数型变幅杆理论分析 |
2.3 无负载和有负载阶梯型变幅杆几何尺寸设计 |
2.3.1 无负载阶梯型变幅杆尺寸设计 |
2.3.2 有负载阶梯型变幅杆工具头尺寸设计 |
2.4 无负载和有负载阶梯型变幅杆仿真分析 |
2.4.1 无负载阶梯型变幅杆模态分析和谐响应分析 |
2.4.2 带工具头的阶梯型变幅杆的模态分析和谐响应分析 |
2.5 超声振动系统振幅测量试验研究 |
2.6 本章小结 |
第3章 超声振动修整砂轮过程及试验检测装置 |
3.1 超声振动修整过程 |
3.1.1 超声振动修整砂轮装置设计 |
3.1.2 超声振动修整特性 |
3.2 电镀金刚石砂轮的制备 |
3.3 超声修整金刚石砂轮表面雕貌检测 |
3.3.1 金刚石砂轮表面形貌测量方法 |
3.3.2 金刚石砂轮表面形貌检测设备 |
3.4 本章小结 |
第4章 超声振动修整砂轮试验研究 |
4.1 超声振动修整系统 |
4.2 超声振动修整条件与试验方案 |
4.2.1 超声振动修整条件 |
4.2.2 超声振动修整方案 |
4.3 超声修整参数对电镀金刚石砂轮表面形貌影响 |
4.3.1 超声振幅对电镀金刚石砂轮表面形貌影响 |
4.3.2 砂轮转速对电镀金刚石砂轮形貌影响 |
4.3.3 修整导程对电镀金刚石砂轮表面形貌影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 超声振动修整砂轮磨削性能检测 |
5.1 磨削试验条件与方案 |
5.2 砂轮磨削工件表面质量评价 |
5.2.1 砂轮磨削工件表面形貌评价 |
5.2.2 砂轮磨削工件表面粗糙度评价 |
5.2.3 砂轮磨削工件磨削力评价 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(6)金属基超硬磨料砂轮修整高低压复合逆变式脉冲电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 金属基砂轮应用 |
1.1.2 砂轮修整 |
1.2 特种加工方法修整金属基砂轮的研究现状 |
1.2.1 ELID方法原理 |
1.2.2 电火花成型修整 |
1.2.3 砂轮修整的其他方法 |
1.3 电火花脉冲电源 |
1.4 课题目的与意义 |
1.4.1 课题研究的目的和意义 |
1.4.2 课题研究内容 |
1.4.3 课题来源 |
1.5 本章小结 |
第二章 脉冲电源总体设计 |
2.1 脉冲电源的总体构成 |
2.2 脉冲电源的开发环境 |
2.3 逆变电路的种类和原理 |
2.3.1 半桥式逆变器 |
2.3.2 全桥式逆变器 |
2.3.3 推挽桥式逆变器 |
2.4 本章小结 |
第三章 低压脉冲电源开发 |
3.1 整流滤波电路设计 |
3.1.1 整流电路设计 |
3.1.2 滤波电路设计 |
3.1.3 启动电路设计 |
3.1.4 DC/DC变换器 |
3.2 半桥式逆变电路设计 |
3.2.1 逆变电路设计及元件选型 |
3.2.2 变压器设计 |
3.3 二次整流电路设计 |
3.4 辅助电路设计 |
3.4.1 开关管IGBT驱动电路 |
3.4.2 过流保护电路 |
3.4.3 开关管热保护 |
3.4.4 电流显示电路 |
3.4.5 控制电源 |
3.5 本章总结 |
第四章 高压脉冲电源及控制电路设计 |
4.1 高压脉冲主电路设计 |
4.1.1 高压脉冲主电路设计 |
4.1.2 MOSFET驱动电路设计 |
4.2 主控芯片选型及外围电路设计 |
4.3 FPGA代码及仿真 |
4.4 上位机人机交互C#程序开发 |
4.5 通讯协议 |
4.6 本章小结 |
第五章 高低压脉冲电源放电实验 |
5.1 组合加工方法介绍 |
5.2 实验装置试验装置搭建 |
5.2.1 实验装置 |
5.2.2 电火花小孔加工波形 |
5.2.3 W轴放电伺服控制 |
5.2.4 钻削加工与电火花加工切换检测 |
5.3 加工结果及讨论 |
5.3.1 组合加工可行性验证 |
5.3.2 陶瓷层小孔加工孔径一致性 |
5.4 脉冲电源砂轮放电实验 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(7)金刚石磨粒ECD机械热化学修平修齐机理及光滑磨削过程控制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 金属材料加工技术 |
1.2.2 精密磨削技术 |
1.2.3 砂轮修锐修整技术 |
1.2.4 金刚石磨粒修平修齐技术 |
1.2.5 磨粒出刃形貌的检测和评价技术 |
1.2.6 精密磨削过程监控技术 |
1.3 课题来源与研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 课题研究内容 |
1.3.3 课题研究方案 |
第二章 金刚石磨粒的机械热化学去除及微切削碾压磨削理论模型 |
2.1 金刚石磨粒的修锐与修平修齐概念 |
2.2 金刚石磨粒机械热化学去除理论模型 |
2.2.1 金刚石磨粒ECD机械热化学修平修齐过程 |
2.2.2 放电热与切削热耦合的金刚石磨粒温度场模型 |
2.2.3 机械热化学去除率关联的金刚石磨粒修平面积模型 |
2.2.4 放电间隙与工艺参数协同的金刚石磨粒出刃高度模型 |
2.3 金刚石磨粒微切削碾压磨削理论模型 |
2.3.1 修平金刚石磨粒微切削碾压磨削过程 |
2.3.2 磨粒修平形貌关联的磨削力模型 |
2.3.3 磨粒修平形貌关联的工件温度场模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 金刚石磨粒热化学作用机制及脉冲放电性能 |
3.1 金刚石磨粒ECD修平修齐实验平台 |
3.2 空气、铜和铁介质作用的金刚石磨粒石墨化温度研究 |
3.2.1 实验及条件 |
3.2.2 金刚石磨粒石墨化形貌特征 |
3.2.3 金刚石磨粒石墨化去除体积占比 |
3.3 铜和铁电极的砂轮结合剂单脉冲放电去除研究 |
3.3.1 实验及条件 |
3.3.2 砂轮结合剂放电坑形貌特征 |
3.3.3 砂轮结合剂放电去除体积 |
3.4 恒压恒流转换的脉冲放电特性研究 |
3.4.1 实验及条件 |
3.4.2 脉冲放电特征 |
3.4.3 放电参数与修平工艺参数关系 |
3.4.4 电弧和电火花放电的临界转换 |
3.5 本章小结 |
第四章 金刚石磨粒机械热化学修平性能及微观形貌特征 |
4.1 修平金刚石磨粒的微观形貌特征参数化 |
4.2 金刚石磨粒机械和ECD修平的修平力与修平温度研究 |
4.2.1 实验及条件 |
4.2.2 金刚石磨粒修平力 |
4.2.3 金刚石磨粒修平温度 |
4.3 电弧和电火花放电的金刚石磨粒机械热化学去除效果研究 |
4.3.1 金刚石磨粒ECD修平实验 |
4.3.2 砂轮结合剂与电极表面化学成分 |
4.3.3 修平金刚石磨粒微观形貌特征 |
4.3.4 金刚石磨粒出刃特征参数 |
4.4 金刚石磨粒的修平与修尖研究 |
4.4.1 金刚石磨粒ECD修平修齐工艺应用实验 |
4.4.2 不同修平方式的修平/修尖金刚石磨粒微观形貌特征 |
4.5 本章小结 |
第五章 ECD修平修齐的金刚石磨粒微切削碾压磨削性能 |
5.1 修锐和修平金刚石磨粒的磨削力与磨削温度研究 |
5.1.1 实验及条件 |
5.1.2 工件磨削力 |
5.1.3 工件磨削温度 |
5.2 修平金刚石磨粒对工件表面的微切削碾压磨削效果研究 |
5.2.1 实验及条件 |
5.2.2 修平金刚石磨粒和修锐金刚石/CBN磨粒的磨削效果 |
5.2.3 金属材料光滑磨削 |
5.3 本章小结 |
第六章 光滑磨削过程的金刚石磨粒修平修齐在线监控 |
6.1 金刚石磨粒修平修齐在线监控模型 |
6.1.1 ECD修平修齐的金刚石磨粒出刃高度和修平面积控制原理 |
6.1.2 金刚石磨粒修平修齐在线监控方案设计 |
6.1.3 脉冲放电能量的多变量反馈控制流程制定 |
6.1.4 金刚石磨粒出刃高度和修平面积在线评价策略制定 |
6.2 脉冲放电能量控制的金刚石磨粒出刃高度和修平面积追踪研究 |
6.2.1 实验及条件 |
6.2.2 单颗金刚石磨粒机械热化学去除效果追踪 |
6.2.3 砂轮环面修平修齐的金刚石出刃高度和修平面积追踪精度 |
6.2.4 磨粒尺寸与金刚石磨粒机械热化学去除效果相关性 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)碳纳米管对多层钎焊砂轮电解修整磨削性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 在线电解修整(ELID)磨削研究现状 |
1.2.1 ELID磨削电解氧化膜研究现状 |
1.2.2 ELID磨削液研究现状 |
1.3 碳纳米管(CNTs)性能及其研究现状 |
1.4 超细晶硬质合金ELID磨削加工研究现状 |
1.5 课题来源及研究意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究意义 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 实验方案及设备 |
2.1 电解腐蚀理论基础 |
2.1.1 砂轮的阳极行为 |
2.1.2 电解氧化膜成膜分析 |
2.2 总体实验方案 |
2.3 实验材料与实验设备 |
2.3.1 实验材料 |
2.3.2 多层钎焊砂轮修锐装置 |
2.3.3 加工设备 |
2.3.4 测量设备 |
2.4 本章小结 |
第3章 含碳纳米管的电解修整氧化膜性能研究 |
3.1 多层钎焊砂轮动态电泳沉积 |
3.1.1 电泳沉积原理 |
3.1.2 碳纳米管的分散 |
3.1.3 碳纳米管的动态电泳沉积实验 |
3.2 含碳纳米管电解液的配制 |
3.3 含碳纳米管氧化膜性能研究 |
3.3.1 氧化膜电信号 |
3.3.2 氧化膜表面形貌 |
3.3.3 氧化膜厚度 |
3.3.4 氧化膜粘附强度 |
3.3.5 氧化膜物相分析 |
3.4 多层钎焊砂轮含碳纳米管电解氧化膜成膜机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同氧化膜状态下的超细晶硬质合金磨削实验 |
4.1 多层钎焊砂轮的整形与修锐 |
4.1.1 电火花整形 |
4.1.2 电解预修锐 |
4.2 磨削力分析 |
4.3 磨削表面粗糙度分析 |
4.4 表面形貌分析 |
4.5 亚表面损伤情况 |
4.6 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士期间研究成果及科研工作 |
(9)挤磨修整技术在超高速磨削砂轮中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外相关技术发展现状 |
1.3.1 超高速磨削技术研究现状 |
1.3.2 超高速砂轮修整技术发展现状 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 超高速砂轮挤磨修整机理 |
2.1 挤磨修整机理 |
2.2 挤磨修整力研究 |
2.2.1 挤磨修整力学模型 |
2.2.2 挤磨修整力公式推导 |
2.2.3 挤磨修整力公式计算 |
2.2.4 基于Matlab软件挤磨修整力分析 |
2.3 本章小结 |
3 超高速砂轮挤磨修整装置设计 |
3.1 挤磨修整工具 |
3.1.1 电镀法制造高精度金刚石挤磨轮 |
3.1.2 挤磨轮表面金刚石磨料有序排布 |
3.2 挤磨修整装置设计 |
3.2.1 挤磨修整装置工作原理及结构 |
3.2.2 精密主轴设计 |
3.2.3 挤磨进给装置设计 |
3.2.4 控制装置设计 |
3.2.5 挤磨修整自调节进给驱动装置的优势 |
3.3 本章小结 |
4 超高速砂轮挤磨实验研究 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验中测量技术 |
4.2.1 修整测量技术 |
4.2.2 修整量测量 |
4.3 加自由磨粒与不加自由磨粒对挤磨修整效率影响 |
4.3.1 实验方法 |
4.3.2 实验数据处理与分析 |
4.4 修整速度对挤磨修整效率的影响 |
4.4.1 实验方法 |
4.4.2 实验数据处理与分析 |
4.5 进给速度对挤磨修整效率的影响 |
4.5.1 实验方法 |
4.5.2 实验数据处理与分析 |
4.6 不同结合剂被修砂轮对挤磨修整效率的影响 |
4.6.1 实验方法 |
4.6.2 实验数据处理与分析 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)金刚石砂轮微磨粒修平修尖工艺及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 微磨削加工技术研究现状 |
1.2.2 金刚石砂轮微磨粒出刃修整研究现状 |
1.2.3 金刚石石墨化研究现状 |
1.3 论文来源及主要研究内容 |
1.3.1 论文来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 金刚石磨粒表层石墨化与金属结合剂单脉冲放电去除实验研究 |
2.1 金刚石磨粒表层石墨化实验及去除机制 |
2.1.1 金刚石磨粒表层石墨化实验 |
2.1.2 实验结果分析 |
2.2 金属结合剂单脉冲放电去除实验研究 |
2.2.1 金属结合剂单脉冲放电去除实验原理 |
2.2.2 金属结合剂单脉冲放电去除实验 |
2.2.3 实验结果分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 金刚石砂轮微磨粒千式放电修平机制研究 |
3.1 金刚石砂轮微磨粒干式放电修平实验平台 |
3.2 铜和铁电极下金刚石磨粒表面修整温度分析 |
3.3 铜和铁电极下修整力实验分析 |
3.4 电弧和电火花放电的电流电压动态特性及放电切屑形貌特征分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 金刚石砂轮微磨粒干式放电修平工艺研究 |
4.1 金刚石砂轮微磨粒干式放电修平工艺 |
4.1.1 金刚石砂轮微磨粒干式放电修平原理 |
4.1.2 固定铁电极的干式放电修平工艺 |
4.1.3 旋转铁电极的干式放电修平工艺 |
4.2 金刚石磨粒修平形貌参数模型 |
4.2.1 空间单位法向量的金刚石磨粒识别分离 |
4.2.2 修平金刚石磨粒形貌特征参数 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 金刚石砂轮微磨粒修平形貌特征 |
4.3.2 金刚石砂轮微磨粒出刃高度 |
4.3.3 金刚石砂轮微磨粒的修平面积和修平体积 |
4.3.4 金刚石砂轮微磨粒出刃刚度 |
4.3.5 金刚石砂轮微磨粒修平面积与工件表面粗糙度关系 |
4.3.6 不同放电修平工艺下放电电流波形动态特征分析 |
4.3.7 不同放电修平工艺下切屑形貌特征分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 金刚石砂轮微磨粒干式放电修尖工艺研究 |
5.1 金刚石砂轮微磨粒修尖工艺实验准备 |
5.2 金刚石砂轮微磨粒的机械修锐工艺 |
5.2.1 金刚石砂轮微磨粒机械修锐原理 |
5.2.2 #46和#140金刚石砂轮微磨粒机械修锐工艺 |
5.3 固定V形铁电极的干式放电微磨粒修尖工艺 |
5.3.1 固定V形电极干式放电微磨粒修尖原理 |
5.3.2 固定V形铁电极干式放电微磨粒修尖路径规划 |
5.3.3 #46和#140金刚石砂轮固定V形铁电极的干式放电微磨粒修尖工艺 |
5.4 旋转V形铁电极的干式放电微磨粒修尖工艺 |
5.4.1 旋转V形铁电极的干式放电微磨粒修尖原理 |
5.4.2 旋转V形铁电极的干式放电微磨粒修尖路径规划 |
5.4.3 #140金刚石砂轮旋转V形铁电极的干式放电微磨粒修尖工艺 |
5.5 实验结果分析 |
5.5.1 机械修锐下#46和#140微磨粒修尖形貌特征 |
5.5.2 固定V形铁电极的干式放电修尖下#46微磨粒修尖形貌特征 |
5.5.3 固定V形铁电极的干式放电修尖下#140微磨粒修尖形貌特征 |
5.5.4 旋转V形铁电极的干式放电修尖下#140微磨粒修尖形貌特征 |
5.5.5 不同干式放电修尖工艺下电火花放电电流波形动态特征分析 |
5.5.6 不同干式放电修尖工艺下电火花放电切屑形貌特征分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 修平/修尖金刚石磨粒的精密微细磨削加工应用研究 |
6.1 模具钢和钛合金的平面磨削加工实验及分析 |
6.1.1 修平金刚石磨粒的平面磨削加工原理 |
6.1.2 修平金刚石磨粒的平面磨削加工实验条件 |
6.1.3 修平金刚石磨粒的加工表面形貌分析 |
6.1.4 修平金刚石磨粒的镜面磨削工艺应用加工实验 |
6.2 模具钢和钛合金的微磨削加工实验及分析 |
6.2.1 修尖金刚石磨粒的微磨削加工原理 |
6.2.2 修尖金刚石磨粒的微磨削加工实验条件 |
6.2.3 修尖金刚石磨粒的加工表面形貌分析 |
6.2.4 修尖金刚石磨粒的微锥塔磨削工艺应用加工实验 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、金属结合剂#600金刚石砂轮的接触放电修锐实验研究(论文参考文献)
- [1]金刚石砂轮的ECD修锐和整形研磨及其对硬脆材料的加工[J]. 康喜军,田牧纯一,久保明彦,邱亦睿,黄鹏. 金刚石与磨料磨具工程, 2021(03)
- [2]RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究[D]. 饶小双. 哈尔滨工业大学, 2020
- [3]陶瓷模具材料微细柱面阵列的高效精密磨削技术研究[D]. 张振中. 山东大学, 2020(08)
- [4]蓝宝石ELID磨削工艺实验研究[D]. 罗晔. 湖南科技大学, 2020(06)
- [5]超声修整金刚石砂轮工艺研究[D]. 刘如阳. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [6]金属基超硬磨料砂轮修整高低压复合逆变式脉冲电源研究[D]. 王志浩. 太原理工大学, 2020
- [7]金刚石磨粒ECD机械热化学修平修齐机理及光滑磨削过程控制[D]. 何铨鹏. 华南理工大学, 2020
- [8]碳纳米管对多层钎焊砂轮电解修整磨削性能的影响研究[D]. 欧阳志勇. 湖南科技大学, 2019(05)
- [9]挤磨修整技术在超高速磨削砂轮中的应用[D]. 蔡孟丽. 河南工业大学, 2019(02)
- [10]金刚石砂轮微磨粒修平修尖工艺及应用研究[D]. 郭锐斌. 华南理工大学, 2018(01)