磨削技术及精密、超精密加工

郑州工业安全职业学院

毕业论文

题目：磨削技术及精密、超精密加工

姓名：赵会海

系别：机电工程系

专业：机电一体化

年级：08 机电二班

指导教师：

年月日

毕业论文成绩评定表

学生姓名赵会海学生所在系机电工程系

专业

班级

机电技术二班

毕业论文

课题名称

磨削技术及精密超精密加工

指导教师评语：

成绩：

指导教师签名：

年月日系学术委员会意见：

签名：

年月日

目录

前言 (1)

第一章磨削理论的研究 (2)

第一节磨削机理 (2)

第二节表面完整性 (2)

第二章砂带磨削技术 (5)

第一节沙袋磨削简介 (5)

第二节磨削工艺的进展 (5)

第三节精密及超精密磨削 (6)

第四节砂带磨削趋势 (7)

第三章精密与超精密磨削技术 (9)

第一节塑性磨削 (9)

第二节镜面磨削 (10)

第四章结论及展望 (14)

参考文献 ............................................. 错误！未定义书签。致谢 (16)

内容摘要

摘要:磨削在现代制造业中占有重要地位，技术发展迅速,国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。当前磨削除向超精密、高效率和超硬磨料方向发展外，自动化也是磨削技术发展的重要方向之一。本文就精密和超精密磨削，砂带磨削,磨削自动化进行了研究与论述。

关键词:磨削技术, 砂带磨削, 磨削自动化

Abstract：The grinding holds the important status in the modern manufacturing industry, the technological development is rapid, domestic and foreign all uses the ultra microfinishing, the precise conditioning, the tiny grinding compound grinding tool carries on the submicron level to undercut the deep grinding the research, obtains the submicron level the size precision.Outside the current grinding except to ultra precise, the high efficiency and the ultra hard grinding compound direction develops, the automation also is one of grinding technological development important directions.This article on precise and the ultra microfinishing, the belt grinding, the grinding automation has conducted the research and the elaboration.

Key word:ELID grinding technology, belt grinding, grinding automation.

前言

磨削加工是机械制造中重要的加工工艺。随着机械产品的精度、可靠性及寿命的要求不断提高，高硬度、高强度、高耐磨性、高功能性的新型材料应用增多，给磨削加工提出了许多新问题，如材料的磨削加工性及表面完整性、超精密磨削、高效磨削和磨削自动化等问题。所以，当前磨削技术发展的趋势是：发展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨削、高速高效磨削机理并开发其新的磨削工艺技术，研制高精度、高刚性的自动化磨床。

应该注意的是，近几年来国外磨削技术发展迅速，例如对硬脆材料磨削机理及工艺的研究，利用干磨削热量同时进行工件热处理，以及不使用磨削液的无污染磨削等方面，与之相比我国均有相当差距。为此，我们一方面要把握国际科学研究的最新动态，积极开展引进国外先进磨削技术的研究工作；同时在国内应结合生产，开展符合国情的实用性研究，普及先进的磨削技术，推动我国的机械制造业的发展。

第一章磨削理论的研究

磨削机理(如磨削力、磨削功率、磨削热及磨削温度的分布及磨削区接触弧长、磨粒切削机理、切削形成等)，不同工件材料磨削工艺条件的优化，磨削表面完整性的影响因素和条件，磨削工艺过程的监控与检测技术等。

第一节磨削机理

过去对普通磨削的机理已经开展了广泛而深入的研究。如对磨削热，近年来国内外学者先后建立了多种热模型进行研究，包括Lavine的磨粒传热模型、Morgan的改进圆锥磨粒模型、C.Guo的砂轮一磨削液复合体模型、高航教授建立的断续磨削热源模型、Rowe建立的简化传热模型等。随后,C.Guo综合了前人的研究基础，建立了单磨粒热模型，利用移动热源理论和温度匹配法 ( 匹配磨粒一工件接触面的最高温度同冷却液一工件接触面的最高温度) 计算得到了磨削的能量分布。再譬如对磨削区接触弧长的研究，早期提出的是利用几何计算法推出几何接触弧长度。随后，E.Salje 提出了最大砂轮与工件最大接触面积的概念；我国湖南大学周志雄教授也建立了砂轮与工件的啮合模型； 1 9 9 3年 W.B.Rowe建立了砂轮与工件的接触模型来研究磨削接触弧长。目前，此问题也处于进一步研究之中。而对于精密及超精密磨削、高速高效磨削方面，虽然国内外针对不同的工程材料 ( 如陶瓷和玻璃) 都开展了一些理论研究,但是还不全面,还没有形成完整的理论体系。

第二节表面完整性

一般来说,磨削表面完整性的研究包括：磨削表面的波纹、振纹、残余应力、加工硬化层、磨削烧伤及裂纹等。提高表面完整性需要尽量减低磨削区温度，采用合理的磨削条件。当前,研究表明使用 C B N砂轮和高效深切磨削技术能有效控制磨削件的表面完整性。Guoxian xiao 在研究磨削球墨铸铁的残余应力时，建立了一种简单两栅结构的模型，应用 X射线衍射法对残余应力进行测量。对于磨削残余应力