桐鄉(xiāng)品牌陶瓷金剛石砂輪加工
發(fā)布時(shí)間：2024-03-09 00:50:42
桐鄉(xiāng)品牌陶瓷金剛石砂輪加工
控制技術(shù)的說(shuō)明 金剛石砂輪由于其良好的磨削性能，廣泛應(yīng)用于各種高性能，硬脆材料的精密和超精密磨削加工中，但是由于金剛石砂輪自銳性差、容易堵塞、在磨削加工中易產(chǎn)生由砂輪偏心引起的激振力，因而影響磨削過(guò)程的穩(wěn)定性和工件磨削表面質(zhì)量，從而限制了金剛石砂輪的正常使用，為此必須進(jìn)行經(jīng)常修整。然而傳統(tǒng)的機(jī)械修整方法存在修整時(shí)間長(zhǎng)、難度大、效率低、精度不高等缺點(diǎn)。因此開(kāi)發(fā)高效率、高精度的金剛石砂輪修整技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)硬脆材料精密和超精密磨削、高速高效磨削、成形磨削、磨削自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)。 壓電陶瓷微位移驅(qū)動(dòng)原理為基礎(chǔ)，對(duì)精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)在氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)了一個(gè)包括單片機(jī)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源、信號(hào)檢測(cè)及處理電路以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成的氣中連續(xù)放電輔助加工控制系統(tǒng)。 針對(duì)輔助修整的特殊要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的輔助加工用直流電源。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該電源可為修整金屬基金剛石砂輪和樹(shù)脂基金剛石砂輪提供相應(yīng)的加工電壓及電流，基本上能滿足加工要求。 金剛石砂輪氣中放電輔助加工用控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該系統(tǒng)能根據(jù)加工時(shí)兩電極間電壓的變化自動(dòng)尋找較佳放電間隙，并維持輔助加工中的連續(xù)放電，可應(yīng)用于一些高硬度、難切削材料的輔助加工領(lǐng)域。
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一般來(lái)說(shuō)，要求功效高、表面粗糙度值較大、 金剛石切割片磨片與工件接觸面大或磨片對(duì)工件斜面磨削、工件材料韌性大和伸長(zhǎng)率較大以及加工薄壁工件時(shí)，應(yīng)選擇大一些的粒度;反之，加工高硬度、脆性大、組織緊密的材料;精磨、成形磨光或高速磨削時(shí)，則應(yīng)選擇較小的粒度。常用的粒度是46-80.粗磨時(shí)選用粗粒度磨片，精磨時(shí)選用細(xì)粒度磨片，另外，端磨應(yīng)比周磨的磨片粒度粗;內(nèi)圓磨應(yīng)比外圓磨的磨片粒度粗;干磨應(yīng)比濕磨的砂輪粒度粗。切割片磨片硬度選擇的一般原則是：磨削硬材料，應(yīng)選用軟磨片，以使其保持較好的“自銳性”，提高磨光片的使用壽命，減少磨削力和磨削熱;磨削軟材料時(shí)，應(yīng)選用硬砂輪，可再較長(zhǎng)時(shí)間保持磨粒微刃的鋒利，利于切削。具體情況如下;1、磨削韌性大得有色金屬工件、刃磨硬度高的刀具、磨削薄壁件及已堵塞磨光片的材料時(shí)，應(yīng)選用較軟的磨片;鏡面磨削應(yīng)選擇超軟磨片; 2、工件材料相同，縱向磨削與切入磨削，周邊磨削與端面磨削，外圓磨削與內(nèi)圓、平面磨削，濕磨于干磨，精磨于粗磨，斷續(xù)表面磨削與連續(xù)表面磨削等，前者均要選用比后者叫硬的磨片。3、高速、高精密磨削、鋼胚荒磨、工件去毛刺等，應(yīng)選擇較硬的磨片。
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化學(xué)性能的相關(guān)說(shuō)明：樹(shù)脂砂輪隨著電子、機(jī)械、光學(xué)等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于單晶硅、不銹鋼、硬質(zhì)合金等硬脆材料的加工表面質(zhì)量及加工效率提出了越來(lái)越高的要求。這些硬脆材料一般均由研、磨、拋加工完成，其中可實(shí)現(xiàn)高效率、超光滑表面加工的ELID超精密磨削方法受到了科研與企業(yè)界的廣泛重視。目前ELID技術(shù)主要采用金屬結(jié)合劑砂輪，但這種砂輪存在制作困難，成本昂貴，并且對(duì)于功能材料的潔凈表面加工容易造成污染等諸多問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，提出一種以炭、樹(shù)脂為結(jié)合劑的陶瓷砂輪，這種砂輪具有制作簡(jiǎn)單、成本低，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)污染、高效、高精度的鏡面磨削加工。探討樹(shù)脂砂輪的ELID磨削加工機(jī)理、以及針對(duì)陶瓷砂輪的ELID磨削，研究新型的ELID磨削液，使磨削加工達(dá)到較優(yōu)的效果是本文研究的重點(diǎn)。的電化學(xué)性能，可以得出結(jié)論：陶瓷砂輪具有良好的導(dǎo)電性能，并且通過(guò)電解作用后在表面產(chǎn)生一層鈍化膜，為ELID技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。磨削液作為磨削加工中的關(guān)鍵因素，從其防銹性能、冷卻性能、潤(rùn)滑性能以及電解性能各方面綜合分析，得出一種配方配比，能夠很好的應(yīng)用到ELID磨削加工中。磨削液的導(dǎo)電性在很大程度上決定著鈍化膜的形成，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和MATLAB聯(lián)合仿真，建立磨削液導(dǎo)電率的預(yù)測(cè)模型，可以實(shí)現(xiàn)不同的磨削條件。采用研制的新型ELID磨削液進(jìn)行了對(duì)不銹鋼的磨削實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別得到對(duì)于不銹鋼粗加工和精加工的加工工藝，使加工效率和精度達(dá)到較優(yōu)。
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冷壓工藝的特性 樹(shù)脂金剛石砂輪的冷壓工藝是怎么樣的？的生產(chǎn)工藝主要有半熱壓工藝、冷壓工藝和熱壓工藝三種。冷壓工藝使用的結(jié)合劑有潤(rùn)濕劑和粉狀樹(shù)脂，通常用作潤(rùn)濕劑的有液體酚醛樹(shù)脂、糠醛、糠醇、甲酚等，用的較多的是液體酚醛樹(shù)脂。決定液體樹(shù)脂和粉狀樹(shù)脂使用比例的因素有：磨料粒度分布、填料類型、液粉比填料用量、液體樹(shù)脂的粘度、粉狀樹(shù)脂的性質(zhì)等。如果液體樹(shù)脂的粘度越大，完全包覆磨料表面就需要更多的液體樹(shù)脂；磨料和填料的粒度越小，其比表面積就越大，液體的用量也就越多；粉狀樹(shù)脂的分子量越高、游離酚越低，其與液體樹(shù)脂的附著力就越差，需要的液體量就越多。
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電氣設(shè)計(jì)的方法：由于空氣的絕緣強(qiáng)度較高，故氣中放電不同于一般的液中放電，試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在氣中放電的兩極需瞬間接觸才能產(chǎn)生放電，而由于金剛石磨輪試驗(yàn)中作為電極一極的工件圓定于機(jī)床稱之為固定電極，而另一極則定在機(jī)床工作臺(tái)上可隨工作臺(tái)移動(dòng)稱之為活動(dòng)電極，所示，若活動(dòng)電極與固定電極的接觸完全由機(jī)床工作臺(tái)控制，則由于活動(dòng)電極至固定電極的距離未知，導(dǎo)致機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給量未知，故只能靠肉眼觀察兩極是否接觸，若未接觸則繼續(xù)進(jìn)給活動(dòng)電極，這樣給加工帶來(lái)了諸多負(fù)面影響，例如活動(dòng)電極很容易由于氣機(jī)床工作臺(tái)的過(guò)沖而頂死工件、兩極接觸引弧產(chǎn)生放電后，活動(dòng)電極不能即時(shí)回退至較佳放電間隙處，可能出現(xiàn)由于極間溫度過(guò)高而出現(xiàn)的兩極膠著現(xiàn)象，由丁于兩極的接觸與分開(kāi)靠機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給與回退保證，一方面無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩極快速接觸，引弧后快速回退至較佳放電間隙處的要求，另一方面機(jī)床工作臺(tái)亦無(wú)法根據(jù)兩極間放電狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)給或回退。由于采用機(jī)床工作臺(tái)控制活動(dòng)電極的諸多不利因素，考慮到機(jī)床控制土作臺(tái)進(jìn)給不確定微小位移量的不便，采取了在活動(dòng)電極接觸工件表而后即由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其回退至設(shè)定位置，之后改由壓電陶瓷進(jìn)行微位移補(bǔ)償?shù)姆桨浮?/p>
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電化學(xué)性能的發(fā)展趨勢(shì)：樹(shù)脂砂輪隨著電子、機(jī)械、光學(xué)等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于單晶硅、不銹鋼、硬質(zhì)合金等硬脆材料的加工表面質(zhì)量及加工效率提出了越來(lái)越高的要求。這些硬脆材料一般均由研、磨、拋加工完成，其中可實(shí)現(xiàn)高效率、超光滑表面加工的ELID超精密磨削方法受到了科研與企業(yè)界的廣泛重視。目前ELID技術(shù)主要采用金屬結(jié)合劑砂輪，但這種砂輪存在制作困難，成本昂貴，并且對(duì)于功能材料的潔凈表面加工容易造成污染等諸多問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，提出一種以竹炭、樹(shù)脂為結(jié)合劑的砂輪，這種砂輪具有制作簡(jiǎn)單、成本低，并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)污染、高效、高精度的鏡面磨削加工。探討砂輪的ELID磨削加工機(jī)理、以及針對(duì)砂輪的ELID磨削，研究新型的ELID磨削液，使磨削加工達(dá)到較優(yōu)的效果是本文研究的重點(diǎn)。分析了砂輪的電化學(xué)性能，可以得出結(jié)論：砂輪具有良好的導(dǎo)電性能，并且通過(guò)電解作用后在表面產(chǎn)生一層鈍化膜，為ELID技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。磨削液作為磨削加工中的關(guān)鍵因素，從其防銹性能、冷卻性能、潤(rùn)滑性能以及電解性能各方面綜合分析，得出一種配方配比，能夠很好的應(yīng)用到ELID磨削加工中。磨削液的導(dǎo)電性在很大程度上決定著鈍化膜的形成，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和MATLAB聯(lián)合仿真，建立磨削液導(dǎo)電率的預(yù)測(cè)模型，可以實(shí)現(xiàn)不同的磨削條件。采用研制的新型ELID磨削液進(jìn)行了對(duì)不銹鋼的磨削實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別得到對(duì)于不銹鋼粗加工和精加工的加工工藝，使加工效率和精度達(dá)到較優(yōu)。