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磨料磨具特性参数的选择技术及其发展构想

作者:admin来源:中国磨粉机网 日期:2015-7-16 10:17:07 人气: 标签:

  1=SimSun关键词磨料;磨具;特性参数;选择1刖目随着现代工业技术的不断发展,各种新型高效性能优良的磨料磨具的数量和种类已越来越多,而这些磨料磨具的优良性能般仅限于定的适用范围。

  因此,对具体磨削场合,只有在合理准确地选择磨具特性参数和正确使用磨具的基础上,才能充分发挥其效能,获得良好的磨削效果和经济效益。磨削是种涉及物理学化学弹塑性力学断裂力学热力学摩擦学材料学等多学科综合应用的技术,工艺过程复杂,随机影响因素多。现行的确定磨料磨具特性的方法主耍是根据具体的磨削条件采用类比法和经验法,或在工艺手册中的经验格及规范中所推荐的参数范围来确定磨料磨具的特性参数七由于这些参数范围大都是些假设前提下的经验或实验数据,而且并没有充分考虑各参数之间的关联性以及多种因素的综合作用结果,因此对某些具体场合,往往影响选择结果近些年来路生态坏境及资源叫上产生了绿色制造这综合考虑环境和资源的可持续发展的现代制造模式。绿色制造的目标就是使得产品从设计加工制造包装运输使用到报废处理的整个生命周期中,对环境的影响极小,资源利用率极高,并使经济效益和社会效益1办调化。以维护人类社会的4持续发展印,在机械制造领域。磨削是对坏境和资源影响最大的种加工工艺。磨料磨具本身的制造磨料在加工中的消耗磨削加工所造成能源及材料的消耗以及加工中大量使用的磨削液等都对坏垃和资源产卞了严重的影响。因此。世界上些工发达国家嘤力磨料磨具产量及消耗的第大国人幅度提磨削加的绿色化度已经是当务之急。由此可,从提高磨削加工技术保证磨削质量与经济性指标减少磨料磨儿及能源的消耗提高磨削加工的绿芭程度等方而来考虑,除了提高磨料磨具产品的质量和性能外,还必须深入研究磨料磨具特性参数对磨削过程的影响机理,5先进的科学合理的选择磨料肷!。特性餐数的方法,提高磨料磨!选择技术和使水产。

  2磨具的构成及特性大多数磨具是由磨粒结合剂和气孔组成的相系统,其体积者之和其中和,分别磨粒,合剂和气孔在磨具中所占体积。如果用WsWh及Wp分别磨粒结合剂和气孔占砂轮体积百分比,则1磨具硬度取决于结合剂与磨粒的比率,结合剂比率高,磨具硬度也高。磨具组织或超硬磨料磨具的浓度就是砂轮中磨粒结合剂和气孔者之间的体积关系。可,磨粒结合剂和气孔者的比例关系将影响磨具的硬度组织浓度及强度等特性参数。1为砂轮构成的元相4.由于受技术和实际应用等因素粒结合剂和气孔的体积百分率随砂轮硬度组织浓度强度及粒度等特性的要求而异。例如陶瓷结合剂普通磨料砂轮的组成限于中的阴影区域,其边界线0和0线分别1=68和1=38的等磨粒百分数线,MBE和LBE线则分别VVS=0.31和0.08的等比例线,而轴则,的所有组成。当砂轮的组成在该区域不同位置时,也将得到不同的硬度组织浓度强度等特性,以适用于不同的磨削场合。砂轮的这些特性将对磨削过程和磨削效果产生重要影响。

  3选择磨具特性参数的般性原则磨具特性参数主要包括磨料粒度硬度结合剂组织或浓度超硬磨料磨具强度及砂轮形状尺寸等。

  选择这些特性参数的主要影响因素有工件材料面完整性加工精度磨削用量磨削效率机床及磨削条件等。

  1磨牲押秀主霁是基于磨料和工件材料的理化性能依据磨料对工件材料的磨削能力及知工适应性来选择。,刚玉类磨料适合磨削抗拉强度较高的材削难加工材料高速及超高速磨削可选用,81和金刚石超硬磨料。考虑化学磨损因素,人造金刚石砂轮适于磨削硬质合金陶瓷等些非金属难加工材料;而08砂轮可用来加工高钒高速钢工具钢耐热合金等些金属难加工材料;3砂轮则不宜用来磨削钢,刚玉砂轮不宜磨削玻璃。

  磨料粒度的选择主要根据工件面粗糙度和加工效率要求来确定,此外还要考虑工件材料和磨削条件如磨削液机床及修整条件等。通常中等粒度应用普遍。般是在满足工件面粗糙度的前提下,为保证加工效率,尽可能选择较粗粒度。精磨选取细粒度,粗磨时选取较粗粒度。工件材料延伸率大和导热性差接触弧较长或磨削深度较大时,选择较粗粒度,以防止堵塞和烧伤。工件刚性差,为减少热变形,选择较粗粒度。为保持砂轮形状精度,成型磨削选用较细粒度为宜。

  当的自锐性,还要避免磨具产生过大磨损和过高温度。

  结合剂的选择主要与磨削方法磨削速度工件面质量等有关。常用结合剂主要有陶瓷树脂金属结合剂等。每种结合剂都有定的适用范围。

  瓷结合剂热与化学稳定性好,脆性较大,磨削效率较商,适用范围广,在超硬磨料磨具中也有应用。树脂结合剂有较好的弹性自锐性及工艺性好;耐热性及耐磨性较差,粗精细磨均可采用,也可用于超硬磨料磨具。属结合剂包括青铜结合剂金属陶瓷结合剂电镀金属结合剂高温钎焊金属结合剂等,主要用于超硬磨料磨具。金属结合剂强度较高,耐磨性好,但自锐性较差,不易修整。青铜及金属陶瓷结合剂超硬磨料磨具多用于磨削硬质合金及合金钢等难加工材料。电命吝,弈,溢揠更高,砂轮磨粒锋利,容屑空间大,磨削效率高,主要用于高速及拉高速砂轮或特殊用途磨削。竹,是,温钉焊金属结合剂砂轮,磨削力及温度更低,是目前超高速及超硬磨料砂轮较为理想的结合剂。

  不同组织的砂轮,磨粒率及孔隙不同。组织疏松磨削效率高。但磨具扔损快;组织紧密时。砂轮形状保持性好,但容屑性差。,工件,性高接触面积大或加工粘性难磨衬料时,选抒疏松组织。以控制磨削温度。成型或精密磨削,选较紧密组织,以保持砂轮形状和加工精度。,高速重负荷磨削,般选用紧密的绀织。以提高磨具强度。

  浓度是超硬磨料磨具的重要特性。浓度过低,磨削效率不高;浓度过高,砂轮消耗大。浓度的选择主要是依据结合剂种类磨料粒度磨具形状工序和加工要求来决定,每种结合剂都有最佳的浓度范围。般粗磨工序或成型磨削宽工作面时,选用较高浓度;而半精磨和精磨工序可采用中等浓度,以满足面粗糖度和磨削效率两方面的要求。抛光和低面粗糙度磨削,采用较低浓度。

  磨料磨特性的选择方法及技术规范钉以下6足理论性不够充分,应用范围有限。现行磨料磨具特性咐数选抒1技术1处以建立在经验或试验的莲础上根据工艺手册中推荐的经验格及规范,用经验或类比沈选定参数1.缺乏严格的理论依据。山于新材料新型磨料及结合剂的不断出现以及机床性能和加工工艺水平的不断提高,用常规的经验查方法选定选择精度不高。磨料磨具特性参数的选择都是根据具体磨削条件,在个较大的推荐范围内根据经验选定,随意性大。例如,对于钢件的普通粗磨工序,根据经验或格数据,普通磨料砂轮粒度可在30,60范围内选取,而具体粒度号完全凭经验确定,对于不同的磨削条件,很难保证选择结果的合理性与准确性。这对于充分发挥磨具的磨削能力保证加工质量提高加工效率及节省磨具的消耗等都会产生不利的影响。

  没有充分体现磨具特性参数的关联性。影响磨具尺寸与形状主要根据机床和工件特点选定。磨床刚性动力大,选用较宽砂轮;加工韧性大刚性差的工件,选较窄砂轮。这磨削效率工件面质量要求较高时,选用较宽砂轮,根,机床条件。尽可能选较大1以提高磨具耐用度。逗磨削砂轮1径与孔径比般为0.50.9.砂轮直径较大有利于提高加工效率和精度,小直径砂轮则有利于排屑和冷却。磨具形状尺按国家标准有关规记选取。

  4磨具特性参数选择方法与技术的不足在实际应用中,选择磨具特性参数主要是根据具体磨削场合及各种影响因素,并基于上述原则,在工艺手册的各种经验或实验格中作取相应特性参数。

  或,依;类比方法完全根据经验选定。从而确定砂轮规格和型号,2.鉴于当前磨削技术机床性能和新型磨料,具+断发展的现状。以及对加工质砧和磨削过程绿色度要求的不断提高,作者认为现行的磨削结果磨削条件工件条件加工要求经验格砂轮标准砂轮参数规格磨削加工的因素很多,并且各种磨削条件之间,甚至磨具各特性参数之间对磨削过程和磨削效果的影响都是相互关联的。因此对于具体的磨削场合,仅靠单因素要准确地确定出各特性参数的最佳值是很困难的。

  而些特性参数的经验数,和选择规范主戏以以单因素及些随机假设为基础建立的,并没有充分考虑多个磨具特性参数对磨削过裎和磨削效果的,影响。

  即关联因素的影响。事实各种特性参数对磨削过程的的综合影响与单因素的影响结果往往以不同的,例如,用相同粒度的砂轮磨削同种工件,当砂轮组织和硬度不同甚令砂轮尺不时所伙得的友面糙度和磨削效率往是不同的。也就以说,磨4特性参数之间对磨削作用的效果也是相互影响的。因此,要想获得最佳磨削效果,不能仅根据单因素或简单的磨削条件来确定磨具特性参数,而应该充分考虑多种因桌及磨具特性参数对磨削过程的综合作用结果。而这点在选的具特性参数的经验格或些方法中并没有得到充分的体现。

  5磨具特性参数选择技术的研究方向由以上分析可知,磨具特性参数选择是否准确合理,对磨削效率磨削质量磨料磨具及能源消耗环境等有着重要的影响。目前国内外对磨削技术的研究主要集中在高效磨削磨削过程控制智能磨削先进磨削性能的综合作用机理及其影响规律,以及对磨具特性参数选择和用技术的理论研究并不够深入。近些年来,国内外些学者虽然利用计算机模拟与仿真多目标优化人工神经网络等技术对磨具特性参数影响磨削过程的机理及优化进行了分析研究,并建立了相应的工程应用数椐库,为深入研究此项技术让立了新或单因素基础上,基于统计或经验模型来复制磨削过程和预测磨削结果,或足校准和设汁磨从特性参数或磨削工艺参数,从本质上看,仍属于种对输入输出行为的认识系统,并没有真正揭磨削系统内部的运行规律,与传统的磨具特性参数选择体系并无本质区别,仍缺乏主动赶选抒,数功能及准确性和实用性,理论性不够充分。因此要建立新的准确可靠的磨具特性参数选择机制,还必须加强在以下几方面的研究加强对各种磨具特性参数对磨削过程的影响机理以及磨具特性参数与磨削性能关系的的理论研究,并根据相关学科的最新理论进步探索更为科学有效严格的理论研究方法,寻求最本质的规律,结合单因素的磨削劣验研究,力求建立较为严密通用的各种磨具特性参数影响磨削过朽的现论模孔,在以上理论研究的基础上,深入研究磨具特性参数之间的相互影响机理,以及各种磨具特性参数对磨削过程和磨削效果的综合作用机理,并建立相应的数学模型。针对磨具特性参数,进行关联因素与磨削过程和磨削输出的计算机模拟与仿真研究以及磨削实验研究,以完善相应的理论模型。

  加强对磨具特性参数在各种磨削条件和工艺参数下对磨削过程综合影响机理的理论与实验研究,并结合理论研究结果,建立选择和设计磨具特性参数新型准确适合工程应用的磨料磨具特性参数的选择机制。

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  本刊为中国科技核心期刊,美国1数据库收录用刊,美国化学文摘0收录用刊,中国学术期刊光盘版全文入编期刊。

  神往要报逍内容为超硬材料金刚石方碟化硼合成品制造与应用拥设备颂磨料磨具磨削与修整技术等领域的科研成果最新进展。

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