【doc】采用金刚石砂轮磨削硬度非金属材料【doc】采用金刚石砂轮磨削硬度非金属材料 采用金刚石砂轮磨削硬度非金属材料 》妊括}树粥?括孔 工艺与检测 ^^^^^^^^^^l- 采用金刚石砂轮磨削高硬度非金属材料 光导纤维,碳化硅,热雁氨化硅(HPSN), 单晶硅,高强度工程塑料,特密工程陶瓷以 及玻璃等各类非金属材料,由于各自具有的独 特而优良的耐高温,耐磨损及光学,电学和碱 学性能,近年来已越来越成为航天机械,电 子议表及工模具等工业部门所必不可少的重要 工程材料但由于这些材料的加工性能较差, 所以关于非金属材料磨削的研究已成为人类极 为关心...

  采用金刚石砂轮磨削硬度非金属材料 》妊括}树粥?括孔 工艺与检测 ^^^^^^^^^^l- 采用金刚石砂轮磨削高硬度非金属材料 光导纤维,碳化硅,热雁氨化硅(HPSN), 单晶硅,高强度

  塑料,特密工程陶瓷以 及玻璃等各类非金属材料,由于各自具有的独 特而优良的耐高温,耐磨损及光学,电学和碱 学性能,近年来已越来越成为航天机械,电 子议

  及工模具等工业部门所必不可少的重要 工程材料但由于这些材料的加工性能较差, 所以关于非金属材料磨削的研究已成为人类极 为关心的热门课题. 为了对非金属材料来超高精度磨削,日 本,德国美国和英国等工业先进国家分剐先 后研制和开发了采用空气静压轴承,空气静压 导轨和高精度,高灵敏度微进给机构以及高 刚度结构,超高精度的金刚石砂鸵平面磨床. 为适应无磁性非盘属材料磨削的需要,真 空吸盘,松香粘结,石腊粘结,无腊粘结(用 502等高分子粘结材料及树脂纸(resinpaper?) 等无磁工件夹持技术,也成了人们感兴趣的技 术课题. 国内,外非金属磨削的实践表明;在非金 属材料的磨削领域中,金剐石磨具一直起着重 要的作用.可以说,假如没有金刚石砂轮,很 难实现对非金属材料来经济,高教和高精度 磨削. 一 玻璃的磨削 以磨削驻璃为例.采用碳化硅砂轮磨削玻 璃时,所消耗的比瞎削能很大.经测定,约有 80%的磨削能转化为热能,磨削区的温度往往 高选030.C.显然,该温度远高于玻璃的700.c 软化温度,以致切屑往往呈粘滞软化的形式, 材料切除率很低,加工质量差. 当改用金刚石砂轮磨削玻璃时,经测定, 工件磨削区的温度仅为玻璃软化温度的15左 右,即,约为100c. 1993年第12朔 杭州机床厂姚开能 =,氧化物陶瓷的磨削 随着陶瓷材料的物理性能不断地得到优 化,今日的氧化物陶瓷与日用陶瓷已有了本质 上的区别.一些工业发达匐家采用氧化物陶瓷 制成的导轨与轴承具有很长的常规使用的寿命.氧化 物陶瓷的物理性能见附表. 氧化物商瓷的物理性能 研究表明,磨削氧化物陶瓷时,砂轮每一 转所磨除的只是氧化物陶瓷晶粒的一小部分 (氧化物陶瓷祸的体积为若干立方微米),将 整个氧化物陶瓷品粒磨下的情况是根少见构. 在加工参数不变的情况下,氧化物陶瓷的晶粒 大小比硬度对磨削比G的影响要大得多.一般 说,氧化物陶瓷的硬度越高,其晶粒越细. 在磨削含铝陶瓷时所使用的金刚石砂轮 的磨料粒度,对磨削区温度有樱大影响.英国 迪?皮尔公司金刚石实验室所进行的试验研究 表明:采用常被用于加工陶瓷的MDAS型120 和150粒度的台成金刚石磨料,所产生的磨削 热最少. 如图1所示,各种牯结剂砂轮(特别是树 脂粘结剂砂轮),在磨削不同含铝量的陶瓷 甜,大都显示了相似的关系. o00rB5铝h94铝r96铝 /.『}}, l至.1三圭=二=.三兰王 SNDMBn…~M 窘咕 DASgO :甓:嚣0…~t00t , b3.树噜结台捌:=品:删 ,SNDMB5SNDMB20 . 50;j,j#l??w 圉i采用不一样类型的陶瓷或埘脂粘结系统及不同类 型的磨科磨削氧化橱陶瓷时所能选刭的磨比 值 对附表所刊的三类陶瓷来说,取25m/s 及39m/s的线速度时,所取得的磨削比G值 ,选用镀镍衣金刚石磨辩树脂砂轮, 最高.其中 磨削含96铝的陶瓷,比其他树脂砂轮具有更 高的磨削比G. 总的说,使用埘脂砂轮时的磨削比G,总 是低于使用铜结合剂砂轮时的磨削比G.85 铝陶瓷与96%铝陶瓷具有相似的可磨?性 尽管96铝陶瓷的硬度和密度均高于85 铝陶瓷,但磨削前者陶瓷时所实现的磨削比G 值,却要比磨削后者时高出i0~20. 从迪?皮尔公司所进行的一系列磨削实验 可知:使用铜粘结剂金刚石砂轮进行磨削时所 取得的磨削效率,要比使用树脂粘结金刚石砂 轮时高得多. 从法向磨削力与切向磨削力的研究中得 知,不一样陶瓷材料的加工性能的差别很大 (图2).从圈3可以看到,磨削各类陶瓷 时,法向力相对切向力的比值远大于磨削钢材 时的法向力相对切向力的比值.采用电镀金刚 石对热压氨化硅试件进行内圆磨削时,砂轮单 位工作面宽度上的法向力是变化的,若使用其 它砂轮时,也有类似的结论.考察使用树脂粘 结剂金刚石砂轮磨4各种类型陶瓷时的情况可 iis一一蓦1赢广百_莉商丽商菇矗丽——一 碎单位砂轮竞虞上舶材料毫削事vmmV…, 圈3使用树膳结旨剂盘刚再砂轮,对币同类型陶瓷 材料进行磨削时,磨前力随时间的变化 知,被磨材料的磨除率对磨削力的影响很大 当用小砂轮磨削Al0:时,磨削力基本保持 不变在磨削RBSN及SSiC两种材料时, 刚修整的砂轮随时闾的变化,钝化不断严重, 故其磨削力呈不断上升趋势}而磨削HPSN 及B.C两种材料时,由于砂轮在磨削过程中 不断发生自劢现象,故磨削力呈忽大忽小的渡 形曲线.试验表明,如果使用大砂轮磨削,也 具有上述的磨削规律. 在高精度磨削时,应尽可能避免磨削力的 多变现象,因为磨削力的变化直接影响到工件 的形状或尺寸精度. 由图4,图5可见,磨削力的大小与砂轮 的磨损特性之间不存在

  数关系,这是由于各 种陶瓷材料具有不同的加工特性. Q.~2mm/s , _ 图4使用树脂结合剂盒剐石砂幸苦,对不同樊型阿甏 材料盎抒唐削时的磨削卉j比值 由于铜结台剂砂轮对摩擦磨损的抗力大干 树脂结合剂砂轮,故前者的磨削力要比后者大 得多.因此,建议在加工非氧化物陶瓷时,使 机床 霉艳一酥,瞻门 机床重量和重心简易测量 主题词测量重量重机床 一 ,:剽蹙廪理 在一块较为水平的平墼地面上,将被涮物 体放置在一些淄力支点(测力铁)上(图 1).每个蛰铁可弼li出该支点对物体雨量Q的 支承作用力F.根据力学中平行力系的计算公 式,即可求出物体的重量值和重心的坐标尺 寸.囡垫铁是一些活动岣支点,所以能适直任 意形状和尺寸的测量.由图l可知,物重Q 为 网l物体碴和重心蹙标杓测量 毒Jll机床厂王俊峥 口=?Fi 重心坐标为 =?F../Qy=?F./Q =,I劂力垫铁 使用这种方法测量,需要一些稳定可靠的 测力垫铁,对此我们设计了如图2所示的油压 式测力垫铁. 由图2可见,压力表显示了支承反力对油 缸内液体的压强,其值与油缸面积的乘积就是 支承反力F.的值.双向螺母5用来调整垫铁 的高低球面垫圈1可以保证活塞2在轴线上 受力.这种测量方法的优点是简单可靠,支承 力大,调整方便,测量精度高和适应性强. 兰,测力垫铁的选辑与承载力的计算 测力垫铁的承载力同油缸面积和压力表限 值有关.油缸面积的大小可以根据物重来分 0 5 目 o 坩 《 囤5磨热压氮化硅时不嗣类型金刚石磨科对 磨朗力和磨比G的影响 用艟脂和陶瓷粘结剂盘剐石砂轮. 使用含不一样盒刚石磨料的多种树脂结 合剂金刚石砂艳.对热压氮化硼陶瓷所进行的 磨削试验发现不一样金剐石磨料砂轮,在 进行磨削时,所呈现的磨削力和磨削比G值 是不一样的(图5)使用CDA55N台成叠 刚石磨料砂轮时所需要的磨力最小,而所获 .阿使用DXDA~C 得的磨削比G值却最大 1981年第12掘 型垒刚石磨料砂轮进行磨?时,相对需要较大 的磨削力,而获得的磨削比G值也较小. 三,结论 从以上讨论可知,金刚石磨料是磨削各类 高硬度非金属材料的最佳磨料 在使用金刚_石砂轮磨削高硬度非金属材料 时,为了取得理想的磨削效果,还应善于根据 被磨材料的不同,选用合适强度和特性的金刚 石砂轮. 参考文献 1Horhthem.DiondF0rGriDdigNon. met8l1ig.IDR——InduslrialDia帅dRev】Pw. 1988.48 (527).】58,l61. 2A】kl自?ladis.TItEPAR1HEN0NANDSDA100+. IDR——1ndutial?iAdHevjew.1988,48(52e).207 -- 208 (编辑崔婕) ?21? ],, n===川儿,晶_E= ....{ ! m[,M r_EN?, 1,??上罔N?Nm 跏哪.

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