固结磨料高速研磨加工技术研究

发布时间：2020-08-08 07:01

【摘要】：随着人们对产品表面精度的需求不断提高,固结磨料研磨加工技术作为获得精密和超精密加工面的一种重要方法,日益受到人们的重视,因此,该技术的研究具有十分重要的意义。本文首先对固结磨料研磨技术的加工机理进行了研究,从磨粒角度入手,分析了磨粒的受力和分布情况,对磨粒与加工工件之间的接触状态和相对运动状态进行了研究,并且分析了影响研磨轨迹的因素,得出工件的偏心距影响研磨轨迹的范围和轨迹分布密度。然后基于固结磨料研磨的加工机理,在磨粒尺度下,建立了待加工工件的材料去除率和表面粗糙度的理论预测模型,对工件的材料去除率和表面粗糙度进行数值模拟仿真,分析材料去除率和表面粗糙度随各个参数变化的趋势;以磨具的均匀磨损为理论依据,设计出固结磨料研磨磨具的表面沟槽结构,并应用有限元分析软件对沟槽尺寸进行优化。最后,制作了优化后的研磨磨具并进行研磨实验,对比实验结果和数值模拟仿真结果,得出结论:优化设计的磨具能有效提高工件的表面质量,并且验证了建立的理论预测模型的正确性,即材料去除率正比于磨粒尺寸、研磨机的主轴转速和研磨压力的二分之三次方,反比于磨具中磨粒浓度的二分之一次方;表面粗糙度随磨粒尺寸的增加而增大,且表面粗糙度正比于研磨压力,反比于磨具中磨粒的浓度,而研磨机的主轴转速对表面粗糙度基本无影响。以此研究结果为依据,可对具体工件的固结磨料研磨工艺进行规划,以提高研磨效率和研磨质量。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG580.68
【图文】：

示意图,磨料,加工原理,示意图

图 1.1 游离磨料加工原理示意图研磨具有可取之处，如其使用的机器简单，度，然而该方法也拥有许多缺点：低：磨料随意散置在金属基底盘上，研磨盘高用率降低，并且该研磨方法对有些材料具有，磨粒的切削刃会因材料的韧性大而被磨钝差：由于磨料分布不均匀，磨料聚集在一起会工件，造成工件表面脆性崩裂，并且用于研作用，易产生具有大量凹坑缺陷的加工表面低：离散的磨料在加工面各处所产生的切削力，得到的加工面精度不高，质量较差。寸具有选择性：磨粒尺寸并不是完全相同的，研磨不均匀的现象，因此，研磨时还需要对的磨粒，以确保研磨效果。

示意图,磁流体

原理如下：由于外部磁场的存在，对磁性流体和磁性材料产生作生运动，对工件进行切削，结果可使工件表面光滑平整，此种研研磨的一种[9]。图 1.3 为磁流体组成的示意图，该磁流体成胶体形00 纳米的导磁材料融合分散剂和载体制成。该研磨方法的优点是加较高，研磨效率也比较高，此种加工方法对于难研磨材料和复杂，同时该方法便于控制研磨加工的精度和效率。近些年来，此项应用，Kordonski 等人通过实验研究了磁流体研磨抛光的微观机理势，获得了关于几种磁流体研磨抛光设备和抛光方式的专利[1发出几种磁粒光整加工设备，无论工件的材料是铁磁性的还是非铁备加工，并研发了不同形式的磁粒加工设备，对不同形式的待加磨特性分析，同时深入研究了研磨效果随各种因素的变化趋势[1性磨料的制备进行了研究，成功研发出磨料纤维和磁性金属材料融融法和液体磁性磨料，由于这些方法制备磁性材料较容易、成本值[12]。杨波等人对磁流体研磨技术在安全阀研磨修复中的应用进应用的原理及优点[13]。

研磨原理

图 1.4 研磨膜研磨原理际上，并非仅有以上所述的新研磨加工技术，但其他方法普遍应用率不就不作赘述。着磨料研磨技术传统游离磨料研磨方法存在诸如研磨效率低、研磨质量较难控制和污染点的情况下，经过研究者的不懈努力，固着磨料研磨加工技术逐渐发展拥有传统研磨和超精密磨削的特征，其加工所用的各种不同形状的磨具片制成的，这些丸片是由结合剂将散粒磨料固结起来烧制而成的，磨具.5 所示，该研磨方法的工作条件一般为低压和低温冷却条件下。丸片研磨盘

【参考文献】