工程化砂轮磨削规则表面若干问题研究

发布时间：2020-05-10 19:11

【摘要】：磨削作为一种传统的加工方式,相对于其他方式有着独特的优势和特点。磨削加工不仅加工效率高、成本低,而且可以满足特殊表面的加工要求。目前规则表面的磨削是磨削领域的重要研究方向之一,本文将工程化砂轮运用到规则表面磨削加工中,采用磨粒有序化排布方式制造单层工程化砂轮加工规则表面。通过对有关磨粒排布方式的理论研究,建立相关磨削运动学模型,仿真规则表面的创成规律,通过实验对磨削机理进行了分析和探讨,具体研究内容如下:1、通过对工程化砂轮磨削规则表面的运动学研究,建立了砂轮相对工件的磨削运动方程,结合磨粒排布方式,进而建立磨削规则表面的运动学条件。利用仿真软件进行磨削规则表面的运动学仿真,根据三维仿真结果,分析了规则表面的创成规律,并确定了所建模型的可靠性。同时根据三维表面仿真结果,选取了合理的排布参数及加工参数,并为后续实验研究奠定了基础。2、对工程化砂轮的设计与制造进行了研究。根据等规则表面磨削要求,设计出磨粒有序化砂轮。分析了砂轮表面的磨粒等高性对规则表面影响因素,对磨粒进行了筛选,拟定了掩膜电镀法制造磨粒有序化砂轮的电镀工艺规程,依照工艺流程制造了具有磨粒叶序、矩阵和错位排布的电镀砂轮,并分析了电镀砂轮存在的缺陷,改善了电镀工艺,保证了磨粒与砂轮基体的紧固性,同时确保了砂轮表面的磨粒数。3、利用磨粒有序化电镀CBN砂轮进行了规则表面磨削的实验调查。使用磨粒叶序排布、矩阵排布和错位排布电镀的CBN砂轮初步磨削出了凹坑表面形貌、筋条表面形貌和凸台表面形貌,分析了表面形貌的创成机理与缺陷,并验证了所建立的数学模型和仿真结果的正确性。开展了规则表面磨削塑性隆起缺陷的PVA砂轮磨削去除的实验调查,也取得了一定效果。最后得出本文研究的结论,并根据研究过程中发现的问题,对后续研究提出了一些建议。
【图文】：

鲨鱼,外皮,梳齿

综上所述为此本课题将提出一种新的规则表面制造方法，工程化砂轮磨削规则表面，对规则表面的若干问题进行研究。磨粒有序排布可以控制分布，使存在的缺点减少，尤其适用于需要较高要求的的磨削加工。现阶段大部分磨粒有序化排布是通过后期修整砂轮而来的，但修整后的砂轮磨削性能受到一定影响，而本课题则利用电镀方法，通过利用磨粒等高性相关研究结果，选择合理磨粒及排布参数，严格控制电镀过程，最大范围内减少砂轮及磨粒对于后续磨削的影响，最后通过实验验证磨粒有序化排布砂轮的磨削效果。1.2 国内外研究现状1.2.1 非光滑表面制造研究的总体概述仿生学是美国一次研讨会提出的[15]，仿生学综合的含有其他学科内容[16],仿生非光滑表面是对仿生学的应用。在自然世界中，存在着一些动植物，运用非光滑表面适用环境变化。例如“鲨鱼皮”的流体减阻性[17]（图 1.1）等。

形貌,技术,激光毛化技术,摩擦学实验

技(Reactive ionetching, RIE )[30]、激光表面微细造型技术(laser surface texturing,LS31]。其他还有如压刻技术、超声加工方法、激光毛化技术等。日本东北大学(Tohoku University)的摩擦学实验(Laboratory of Tribology)的Xiaolei W.等应用该方法进行物体表面加工制造的研究[32-34]。瑞典 Uppsala 大学的 Pettersson U.[35]等利用特有工艺对金刚石进行加工，，再利用加工的金刚石工具加工压刻方式加工出微细表面形貌。 (见图 1.2)。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG580.6

【参考文献】