用于工程陶瓷磨削的不脱砂电镀金刚石砂轮的开发

摘要

在使用电镀金刚石砂轮来磨削工程陶瓷的过程中,磨粒的脱落会对磨削质量产生严重影响,造成工件表面粗糙度的增大和砂轮使用寿命的降低.因此,电镀层厚度要求足够大,以提供有效的保持力来克服磨削过程中每颗磨粒所受到的切削力.但是,电镀层厚度过大将会减小磨粒的出刃高度,从而使参与磨削作用的磨粒数量减少.就目前的技术而言,传统的基于经验知识的“试错法”似乎是开发电镀金刚石砂轮的唯一方法.究其原因,是缺乏一个集成化的模型能够针对给定砂轮上的磨粒尺寸、尺寸分布和镀层厚度来预测砂轮表面上每颗磨粒的微观把持力和出刃状况.本文提出了针对单层电镀金刚石砂轮的数字化砂轮模型,该模型能够模拟砂轮制造工艺的每一个步骤.同时,该模型可提供砂轮表面的三维形貌,微观把持力,以及出刃状况等信息,这些信息与砂轮的磨粒尺寸、尺寸分布和镀层厚度等设计参数相关联.通过综合分析磨削过程中单颗磨粒的微观切削力,优化的电镀层厚度可以被确定.在本文的最后部分,针对氧化铝工程陶瓷的磨削实验验证了该数字化模型在用于开发不脱砂金刚石砂轮上的有效性.