面向单层钎焊砂轮的多晶CBN磨粒破碎机理研究

发布时间：2021-06-14 12:54

　　多晶CBN（以下简称PCBN）磨粒由微晶CBN颗粒和AlN粘结剂材料在高温高压条件下烧结而成。理论上,该类磨粒特殊的微结构使得它在磨削过程中能够通过微破碎以实现砂轮自锐,避免了普通单晶CBN磨粒主要发生磨耗磨损与大块破碎的弊端,从而确保砂轮能够长时稳定地保持高锋利度。因此,单层钎焊PCBN砂轮成为了难加工材料高速/超高速磨削加工的重要工具。但是,现阶段相关研究仍停留在PCBN磨粒破碎形貌表征、破碎类型分类等定性层面,缺乏关于PCBN磨粒破碎的影响因素与作用机理研究,导致主要依靠经验确定磨削参数以期望控制PCBN磨粒的微破碎自锐行为,这严重限制了PCBN砂轮超高速磨削潜能的发挥。有鉴于此,本文提出开展面向单层钎焊砂轮的PCBN磨粒破碎机理研究。拟建立PCBN磨粒破碎过程的有限元仿真模型,分别从PCBN材料特性和磨削参数两个方面研究PCBN磨粒破碎机理,由此回答PCBN磨粒破碎的内因与外因问题,并提出磨粒微破碎控制策略。本文的主要研究工作与取得的成果如下:（1）通过对比分析确定了使用Neper开源软件构建PCBN磨粒几何模型维诺图,分别建立了磨粒二维和三维几何模型与破碎模型。根据影响PCB... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单层钎焊CBN砂轮磨削过程示意图

PCBN磨粒微破碎行为与砂轮自锐示意图

面向单层钎焊砂轮的 PCBN 磨粒破碎机理研究切片质量很难保证，依赖于操作经验，再一个由于所获取的二维图形之间往往只有前位置关系，准确的获取晶粒的几何形貌以及位置关系进而合成三维图像将非常复杂，样品的尺度所限，所合成的三维图像也很难扩展到大尺度范围。Lauridsen 等[20]学者提高能 X 射线衍射技术，用来表征多晶体微观结构和结构重构，这种无损检测方法操作灵活，可以克服连续切片方法的诸多不便，而且可以观察多晶体的微观结构随时间的，但是这种技术需要高强度同步回旋加速源，而一般的研究单位并不具备这种设备条

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速磨削技术在航空发动机窄槽加工中的应用[J]. 邓文珺,彭国平,李文,李倍倍.  航空精密制造技术. 2017(03)
[2]单层电镀CBN砂轮磨削区分界线位置的实验研究[J]. 李光,梁国星,宋金鹏,吕明.  机械设计与制造. 2017(06)
[3]Comparative investigation on high-speed grinding of TiCp/Ti–6Al–4V particulate reinforced titanium matrix composites with single-layer electroplated and brazed CBN wheels[J]. Li Zheng,Ding Wenfeng,Shen Long,Xi Xinxin,Fu Yucan.  Chinese Journal of Aeronautics. 2016(05)
[4]电火花修锐对金属结合剂CBN砂轮表面形貌的影响[J]. 余剑武,段文,曹运新,尚振涛,黄帅,覃新元.  金刚石与磨料磨具工程. 2015(01)
[5]树脂结合剂CBN砂轮光纤激光径向修锐及磨削实验研究[J]. 陈根余,周兴才,周聪,邓辉,张勇,陈俊.  中国激光. 2015(02)
[6]陶瓷结合剂CBN砂轮磨损与磨削比的研究[J]. 卢海燕,曹硕生,申其芳,伍丽峰.  机床与液压. 2014(23)
[7]基于冲击原理的磨削接触区及磨削力建模[J]. 修世超,刘明贺,张修铭,白斌.  东北大学学报(自然科学版). 2014(02)

硕士论文
[1]单层钎焊多晶立方氮化硼砂轮的制备及性能研究[D]. 张斌.南京航空航天大学 2012
[2]超高速陶瓷CBN砂轮磨损仿真研究[D]. 李健.东北大学 2011
[3]cBN-AlN的高温高压烧结研究[D]. 刘进.四川大学 2007



本文编号：3229873