光纤激光修整陶瓷基金刚石凸圆弧面砂轮试验研究

发布时间：2024-12-01 05:39

　　陶瓷基金刚石成形砂轮拥有极其优越的磨削性能,但由于其硬度高和成分复杂,在修整过程中存在效率低和整形难等问题,严重阻碍了陶瓷基金刚石成形砂轮的推广与应用。与其它砂轮修整技术相比激光修整技术是一种高质、高效、高精的先进修整技术。本文采用纳秒脉冲光纤激光作为“修整刀具”,开展了凸圆弧面成形砂轮修整和磨削检测试验,并通过检测砂轮和磨削石墨板的轮廓形貌和表面质量对脉冲光纤激光的修整效果进行了评价。(1)搭建了一套以纳秒脉冲光纤激光器为主的陶瓷基金刚石凸圆弧面成形砂轮修整试验平台,设计了半径为5 mm的凸圆弧面成形砂轮相应的修整方案,并根据设计的修整轨迹编写了数控运行轨迹G代码。(2)进行了光纤激光作用陶瓷结合剂与金刚石磨粒的烧蚀阈值理论计算和试验验证,分析了光纤激光修整凸圆弧面成形砂轮的原理,对陶瓷基金刚石砂轮修整过程中的主要工艺参数进行分析,优选出对砂轮修整质量影响较大的5个可变参数。采用单一变量法研究不同工艺参数对修整后成形砂轮轮廓形貌和表面质量的影响,为陶瓷基金刚石凸圆弧面成形砂轮的切向整形和径向修锐优选合适的工艺参数。优化后整形工艺参数:平均功率40W、砂轮转速500 r/min、扫描速度...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1磨削修整示意图

哈工大学研究学者郭兵等人利用数控磨床对树脂结合剂金刚石凸圆弧面成形砂轮进行成形修整试验研究,具体试验研究方法是利用旋转的材料为绿SiC的GC磨棒进行凸圆弧面修整,这种修整方法是让GC磨棒和砂轮同时运动,GC磨棒按照数控圆弧轨迹做往复运动,砂轮做回转运动,进而磨削修整出砂轮的凸圆弧....

图1.2滚压修整示意图

图1.2为滚压修整示意图,所采用的凹圆弧面滚压轮也是金刚石滚轮,滚压轮的磨料物理性能优于金刚石成形砂轮,凹圆弧面金刚石滚轮以低于高速旋转的成形砂轮的线速度(比值为0.4～0.7),对砂轮表面进行滚压磨削,从而提高砂轮的轮廓尺寸精度和表面质量,以此达到对凸圆弧成形砂轮进行修整的目的....

图1.3电火花法修整凹圆弧面成形砂轮示意图

1.3.2电火花法修整超硬磨料成形砂轮的研究现状电火花修整金属基成形砂轮的概念最早由日本研究学者提出应用在修整金属结合剂金刚石成形砂轮[24]。电火花修整利用的是电能转化为热能达到材料的热热解,具体物理过程为电火花脉冲与导电的砂轮基体产生放电,瞬间电能转化为热能,当能量达到金属....

图1.4激光修整圆柱形陶瓷结合剂小CBN砂轮

国内最先提出激光修整砂轮的是大连理工大学研究学者康仁科等人[28],该研究学者使用脉冲激光对金属基金刚石砂轮进行相关修整试验研究。除此之外,大连理工大学研究学者王续跃等人[29],利用数控系统的编程数控轨迹控制YAG激光系统的光斑运动,采用激光最大上限功率400W和重复频率40....

本文编号：4013620