超硬磨料砂轮不同介质中电火花修整试验研究
发布时间：2021-10-25 08:01
超硬磨料砂轮的电火花修整受到极间放电间隙的限制,采用传统的放电介质条件难以达到粗粒度砂轮的修整要求。为此,结合混粉放电加工机理,提出混粉介质中的电火花修整方法,进行压缩空气、去离子水雾和混粉去离子水雾3种介质及不同放电参数下的放电间隙对比试验研究,并开展金刚石砂轮修整和工件磨削试验。试验结果表明:混粉介质电火花修整的放电间隙最大,能提高粗粒度青铜结合剂金刚石砂轮的修整效率,同时优化砂轮修整后的表面形貌、磨粒突出状况和磨削性能。在开路电压为90 V、峰值电流为13.33 A及占空比为50%的最佳放电参数下,混粉介质的电火花修整效率与前2种介质相比可提高28.2%～50.0%;且加入的SiO2粉末使砂轮表面的Si元素分布更均匀、含量更高,进而提高其耐磨性。
【文章来源】：金刚石与磨料磨具工程. 2020,40(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
间隙测量试验平台
为了比较不同介质下砂轮的修整效果,采用与表1中相同的3组放电介质,并控制放电介质因素为单一变量进行粗粒度砂轮修整试验。此试验采用表1中试验得到的最佳放电参数,即占空比为50%、开路电压为90 V且峰值电流为13.33 A。砂轮修整试验平台如图2所示,待修整砂轮为150.00 mm×10.00 mm×7.00 mm×31.75 mm(外径×厚度×磨料层厚度×内径)的青铜结合剂金刚石砂轮,其金刚石磨粒粒度代号为70/80,磨粒浓度为100%。在砂轮修整试验中,砂轮和铜锌合金工具电极分别连接脉冲电源正极和负极,磨床主轴带动砂轮旋转,工作台带动工具电极横向往复运动以实现砂轮的电火花修整。砂轮修整及工件磨削试验条件如表2所示。表2 砂轮修整及磨削试验条件Tab. 2 Conditions of wheel dressing and grinding experiment 参数 取值及条件 砂轮修整转速 ng / (r/min) 360 砂轮磨削线速度 vg / (m/s) 20 电极横向进给速度 ve /(mm/min) 60 工件横向进给速度vw / (mm/min) 150 工件材料 YG8硬质合金 工件尺寸 20 mm×30 mm×50 mm 磨削深度ap / μm 100
在表1中的开路电压为90 V、峰值电流为13.33 A时,不同占空比下放电间隙与放电介质的关系如图3所示。在图3中:在占空比为10%时,1#、2#和3#介质中的放电间隙分别为6.0 μm、21.0 μm和38.0 μm;在占空比为40%和70%时,3种介质下的放电间隙进一步增大,其中3#介质中的增幅最大,达到了8.7 μm和4.6 μm,且其放电间隙显著大于1#、2#介质中的放电间隙。与此同时,当开路电压与峰值电流采取表1中的其他组合时,也存在相似的规律。这表明介质种类对放电间隙影响显著,而只有采用混粉雾状介质能得到始终大于30.0 μm的放电间隙,并与粗粒度砂轮的磨粒粒径更为匹配。2.1.2 放电参数对放电间隙的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳钢表面原位反应电火花沉积TiN金属陶瓷强化涂层摩擦磨损行为与机理[J]. 辛昊,王小龙,高立,田晋,齐泽昊,谭业发. 热加工工艺. 2020(08)
[2]电极超声复合混粉电火花加工TC4试验研究[J]. 赵玉田,邵云鹏,祝锡晶,成全. 机械设计与制造. 2020(03)
[3]SiCp/Al混粉电火花加工温度场仿真研究[J]. 姜珊,李其,杨晓冬. 电加工与模具. 2019(04)
[4]混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金表面强化研究[J]. 赵林,李丽,刘云,林本刚. 机械设计与制造. 2018(03)
[5]粗粒度青铜结合剂金刚石砂轮电火花-机械复合整形试验研究[J]. 尚振涛,黄含,王树启,熊万里,盛晓敏,宓海青. 金刚石与磨料磨具工程. 2006(06)
博士论文
[1]混粉准干式放电加工机理及工艺研究[D]. 白雪.山东大学 2014
[2]雾状介质中放电修整金刚石砂轮技术及机理研究[D]. 蔡兰蓉.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]超硬砂轮电火花成型修整精度的研究[D]. 李建平.西安工业大学 2018
[2]碳化硅颗粒增强铝基复合材料混粉电火花加工工艺研究[D]. 陈奎.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3456982
【文章来源】：金刚石与磨料磨具工程. 2020,40(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
间隙测量试验平台
为了比较不同介质下砂轮的修整效果,采用与表1中相同的3组放电介质,并控制放电介质因素为单一变量进行粗粒度砂轮修整试验。此试验采用表1中试验得到的最佳放电参数,即占空比为50%、开路电压为90 V且峰值电流为13.33 A。砂轮修整试验平台如图2所示,待修整砂轮为150.00 mm×10.00 mm×7.00 mm×31.75 mm(外径×厚度×磨料层厚度×内径)的青铜结合剂金刚石砂轮,其金刚石磨粒粒度代号为70/80,磨粒浓度为100%。在砂轮修整试验中,砂轮和铜锌合金工具电极分别连接脉冲电源正极和负极,磨床主轴带动砂轮旋转,工作台带动工具电极横向往复运动以实现砂轮的电火花修整。砂轮修整及工件磨削试验条件如表2所示。表2 砂轮修整及磨削试验条件Tab. 2 Conditions of wheel dressing and grinding experiment 参数 取值及条件 砂轮修整转速 ng / (r/min) 360 砂轮磨削线速度 vg / (m/s) 20 电极横向进给速度 ve /(mm/min) 60 工件横向进给速度vw / (mm/min) 150 工件材料 YG8硬质合金 工件尺寸 20 mm×30 mm×50 mm 磨削深度ap / μm 100
在表1中的开路电压为90 V、峰值电流为13.33 A时,不同占空比下放电间隙与放电介质的关系如图3所示。在图3中:在占空比为10%时,1#、2#和3#介质中的放电间隙分别为6.0 μm、21.0 μm和38.0 μm;在占空比为40%和70%时,3种介质下的放电间隙进一步增大,其中3#介质中的增幅最大,达到了8.7 μm和4.6 μm,且其放电间隙显著大于1#、2#介质中的放电间隙。与此同时,当开路电压与峰值电流采取表1中的其他组合时,也存在相似的规律。这表明介质种类对放电间隙影响显著,而只有采用混粉雾状介质能得到始终大于30.0 μm的放电间隙,并与粗粒度砂轮的磨粒粒径更为匹配。2.1.2 放电参数对放电间隙的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳钢表面原位反应电火花沉积TiN金属陶瓷强化涂层摩擦磨损行为与机理[J]. 辛昊,王小龙,高立,田晋,齐泽昊,谭业发. 热加工工艺. 2020(08)
[2]电极超声复合混粉电火花加工TC4试验研究[J]. 赵玉田,邵云鹏,祝锡晶,成全. 机械设计与制造. 2020(03)
[3]SiCp/Al混粉电火花加工温度场仿真研究[J]. 姜珊,李其,杨晓冬. 电加工与模具. 2019(04)
[4]混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金表面强化研究[J]. 赵林,李丽,刘云,林本刚. 机械设计与制造. 2018(03)
[5]粗粒度青铜结合剂金刚石砂轮电火花-机械复合整形试验研究[J]. 尚振涛,黄含,王树启,熊万里,盛晓敏,宓海青. 金刚石与磨料磨具工程. 2006(06)
博士论文
[1]混粉准干式放电加工机理及工艺研究[D]. 白雪.山东大学 2014
[2]雾状介质中放电修整金刚石砂轮技术及机理研究[D]. 蔡兰蓉.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]超硬砂轮电火花成型修整精度的研究[D]. 李建平.西安工业大学 2018
[2]碳化硅颗粒增强铝基复合材料混粉电火花加工工艺研究[D]. 陈奎.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3456982
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