光纤激光—机械修整凸圆弧金刚石砂轮试验研究

发布时间：2020-04-06 00:17

【摘要】：若在砂轮上修整出满足一定要求的凸圆弧面,鉴于其硬度大、形貌复杂,修整过程中存在效率低、精度难以保证等问题。本文通过对国内外成形砂轮精密修整方向研究现状的总结分析,以及在一定试验基础上发现对金属基金刚石砂轮先激光法修整、后机械法精密修整可以有效提高修整精度并改善其表面形貌。在现有的金属基金刚石平行砂轮基础上,基于理论与试验分析,对砂轮进行凸圆弧面形状修整。(1)搭建了一套由脉冲光纤激光器、机械修整滚轮以及平面磨床和相应检测设备组成的修整试验平台。分析试验可能的误差来源,对误差进行定量分析;并对修整的形状精度和修整的效率定义了相应的评价标准,基于以上的基础对砂轮进行了激光粗修整。(2)在正式的修整试验之前,先在与待修整砂轮相同的金刚石砂轮端面上进行了探索性修整试验,在平行砂轮的一端修整半径为1mm的圆弧。研究工艺参数与修整形貌之间的关系。结果表明,对修整圆弧的形状精度的影响因素中脉冲光斑重叠率是最主要因素;脉冲光斑重叠率同样也是影响砂轮材料去除量的主要因素,最终在综合考虑修整的精度和修整效率以及修整后圆弧表面形貌的条件下得到的最优工艺参数为,平均功率Pavg=70W、光斑重叠率Up=50%、扫描轨迹线重叠率U1=70%。将这一最优参数应用于最终圆弧修整,得到的圆弧半径为0.98mm、圆弧角度为88°、圆弧表面PV值为30μm,砂轮材料去除率为1.18mm3/min。(3)利用金刚滚轮对激光修整后的砂轮进行机械法精修,结果表明砂轮转速对圆弧形状精度影响不大,滚轮转速提高会恶化表面质量,修整深度提高有利于砂轮表面精度;随着修整进行滚轮表面磨粒脱落、磨损严重导致被修整砂轮精度难以保证。为了保证修整的精度需在修整一段时间以后对滚轮进行修锐。
【图文】：

示意图,轨迹包络,磨削法,示意图

、耗，并且激光加工过程易于控制且相比于其它的修，用激光修整金属基金刚石多曲面成型砂轮是一种是非球面磨削加工中常用砂轮，砂轮基体为平行砂一定厚度，独特之处是砂轮厚度方向呈圆弧状，采易实现，在非球面成型磨削过程中被广泛应用，不摆动磨削法、横向磨削法，而且还应用于轨迹包络圆弧砂轮的轨迹包络磨削中，工件绕旋转轴回转，轮与工件的磨削点在砂轮圆弧上移动，，即能够加工利用率又得到提高。选择适当的圆弧砂轮和加工参好的表面质量。而且圆弧砂轮在垂直旋转轴方向的速度也大于球头砂轮，即在砂轮线速度一定的情况削接触次数减少砂轮磨损较慢砂轮使用寿命长；在截面半径较大砂轮线速度较大磨削效率大大提高｜３（）１。逡逑

光纤激光—机械修整凸圆弧金刚石砂轮试验研究

图１．２车削修整法逡逑
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG743;TG665

【参考文献】