树脂基金刚石微粉砂轮修整及磨削性能实验研究

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超精密磨削技术是超精密加工技术的一项重要组成部分,在超精密磨削中,砂轮的磨削性能对磨削结果有着重要的影响。近年来由于加工零件精度要求的提高,微粉砂轮的需求也急剧上升,然而如何对微粉砂轮的磨削性能进行评价尚没有明确的评价体系。基于此基础,本文通过对树脂基金刚石微粉砂轮进行精密修整实验和碳化钨精密磨削实验,对树脂基金刚石微粉砂轮的磨削性能做了详细研究。论文的主要研究工作如下:(1)用绿色碳化硅滚轮对砂轮进行修整,发现修整轮的切削深度对修整结果影响不是很明显,但采用小的切深时可获得较好的表面形貌和较低的圆跳动;修整轮线速度和砂轮的线速度对实验结果影响比较明显,随着修整轮线速度的降低和砂轮线速度的提高,砂轮表面的具有充足的容屑空间,磨粒具有适当的出刃高度。(2)砂轮的磨削比随着砂轮进给速率的增大,切削深度的减小,砂轮线速度的提高而增大,其中切削深度对磨削比的影响最大,砂轮线速度对磨削比的影响最小。当砂轮线速度为19m/s,进给速率为2mm/min,切削深度为为1μm,磨削比达到了9.3。(3)工件表面形貌是磨削性能的一个重要指标,研究发现工件的表面形貌随着进给速率的降低、切削深度的减小和砂轮线速度的提高而变好,但是小的切削深度也易造成表面烧伤。(4)砂轮进给速率为2mm/min,切削深度为2μm,砂轮的线速度为19m/s,工件的粗糙度Ra为30nm,达到精密磨削的要求。粗糙度随着砂轮进给速率的降低,切削深度的减小和砂轮线速度的提高,粗糙度得到明显改善。(5)文章最后通过磨削工艺参数对各指标的影响规律进行研究,发现各指标之间并不是呈线性关系,用一个或两个指标来代表砂轮的磨削性能是不合理的。在此基础上提出了树脂基金刚石微粉砂轮的磨削性能评价体系:工件粗糙度,工件表面形貌,砂轮表面形貌和磨削比。指标的顺序代表了在该体系中的权重,其中工件粗糙度是最重要的指标。
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