湖州品牌陶瓷金剛石砂輪加工
發(fā)布時(shí)間：2022-09-19 01:02:07
湖州品牌陶瓷金剛石砂輪加工
電化學(xué)性能的發(fā)展趨勢(shì)：樹脂砂輪隨著電子、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題。針對(duì)這些問題，提出一種以竹炭、樹脂為結(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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化學(xué)性能的相關(guān)說明：樹脂砂輪隨著電子、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題。針對(duì)這些問題，提出一種以炭、樹脂為結(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)無污染、高效、高精度的鏡面磨削加工。探討樹脂砂輪的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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磨料力度的說明：在磨削過程中，金剛石砂輪磨料粒度的選擇會(huì)直接影響超硬材料在磨削加工表面的質(zhì)量與效率。所以在選擇正確的磨料力度是必不可少的，所以在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，盡量選擇較粗的粒度，提高加工效率。粗磨時(shí)，可以選用120-150#粒度的磨料，精磨時(shí)可以選用180-240#粒度的磨料，超精磨時(shí)可以選用W40-W7粒度的微粉磨料。中磨料的濃度對(duì)超硬材料的磨削效果有一定的影響，濃度過高或過低都會(huì)造成磨料的過早脫落，使砂輪損耗費(fèi)用增加，所以在選擇磨料濃度的時(shí)候也是非常關(guān)鍵的一步。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粗磨時(shí)，可以選擇較高的濃度，以增加單位面積內(nèi)的有效磨粒數(shù)，提高加工效率+精磨時(shí)應(yīng)選擇較低的濃度。一般情況下，粗磨時(shí)磨料濃度可以選用100-150%，精磨時(shí)磨料濃度可以選用75-100%左右。較后一個(gè)結(jié)合劑的選擇，導(dǎo)熱性較好的金屬結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力較大，適用于晶形比較完整的金剛石磨料，具有相對(duì)較高的磨削比。樹脂結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力較弱，適用于脆性大、強(qiáng)度低的金剛石磨料。陶瓷結(jié)合劑性能介于上述二者之間。鑄鐵短纖維結(jié)合劑對(duì)磨粒的結(jié)合力高達(dá)50-100kg/mm2，抗拉強(qiáng)度高達(dá)15-30kg/mm2，比普通金屬結(jié)合劑性能優(yōu)越很多。由其制成的金剛石砂輪磨削加工工程陶瓷時(shí)，磨削比大約是樹脂結(jié)合劑砂輪的4-5倍，適用于制作晶形完整的金剛石磨粒砂輪。
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的修整與控制技術(shù)：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)。本文以壓電陶瓷微位移驅(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。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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平衡的試驗(yàn)說明：金剛石砂輪機(jī)和經(jīng)首先次修整的金剛石砂輪機(jī)，以及發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡的金剛石砂輪機(jī)都應(yīng)進(jìn)行平衡試驗(yàn)。調(diào)整金剛石砂輪機(jī)的平衡方法有動(dòng)平衡和靜平衡兩種方法。1、動(dòng)平衡法。該方法借助安裝在機(jī)床上的傳感器，直接顯示出旋轉(zhuǎn)時(shí)金剛石砂輪機(jī)裝置的不平衡量，通過調(diào)整平衡塊的位置和距離，將不平衡量控制到較小。2、靜平衡法。靜平衡調(diào)整在平衡架上進(jìn)行，用手工辦法找出金剛石砂輪機(jī)重心，加裝平衡塊，調(diào)整平衡塊位置，直到機(jī)平衡，一般可在八個(gè)方位使金剛石砂輪機(jī)保持平衡。調(diào)整平衡后的金剛石砂輪機(jī)需在裝好防護(hù)罩后進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)?？辙D(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)間：直徑≥400mm，空轉(zhuǎn)時(shí)間大于5min；直徑＜400mm，空轉(zhuǎn)時(shí)間大于2min。
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CBN砂輪粗糙度的方面知識(shí)：每種砂輪都有自己的粗糙度，而且都不一樣，金剛石砂輪也是有自己的粗糙度，而且都有一定的數(shù)值。這種粗糙度是指磨粒的密度，而不是指其的幾何形狀的誤差，其幾何形狀的誤差是由于在磨床加工的時(shí)候產(chǎn)生的，導(dǎo)致表面高低不平衡，從而形狀的一定的粗糙度。這中粗糙度對(duì)砂輪的磨削加工效果不利，應(yīng)該通過復(fù)加工來檢查，完善砂輪。而表面磨粒的密度才是真正的金剛石砂輪粗糙度，其密度大，就是砂輪粗糙度低，磨粒的間距比較大，磨粒的鋒利邊緣的切削面積大，切削的模塊就比較大，從而它的磨削效率比較高，但是加工的產(chǎn)品表面比較粗糙，就是光潔度沒那么好，這種金剛石砂輪適合加工那些對(duì)光潔度要求不高的工件；而磨粒密度比較密的砂輪，其磨粒間距就比較小，磨韌也比較小，切削的工件材料塊就沒那么多，從而它的磨削效率低點(diǎn)，但是磨粒密度高，空隙小，砂輪的平面就比較平衡，這樣磨削的工件的表面就比較光滑，光潔度就比較高，這種砂輪適合精加工，對(duì)光潔度要求高的產(chǎn)品。