免修整气动端面行星运动式金刚石磨具的研究

摘要

在机械制造业中，磨削工艺是最常用的加工方法，尤其适合于加工难以切削的脆硬性材料(如玻璃，硬质合金钢等)。伴随许多新型硬脆材料(工程陶瓷、非晶微晶合金等)的大量涌现，使得对磨削的理论与应用研究变得更为重要。尽管对这些材料存在多种其它加工方法，但最实用的、最经济和可靠的加工方法仍是用超硬磨料砂轮进行粗磨、精磨、以及研磨和抛光等。 为了提高脆硬性材料的加工效率，本论文主要提出了一种新型的磨削工具一一行星运动式免修整磨具。该磨削方式主要特点有：1)利用气动系统驱动磨头高速旋转，带动薄壁杯形金刚石磨头进行磨削；并将该装置安装在可自行旋转的主轴上，形成行星运动模式，使得转速和磨削面积增大；2)利用金刚石砂轮的自锐性和内冷却系统对磨屑等的高压冲刷，使磨头在磨削脆性材料时免去修整，减少了磨削过程的辅助时间，提高了生产效率。 围绕课题的研究，论文工作主要包括以下几方面的内容： 1.难加工材料的加工及磨削方法的发展现状。 2.磨削的基本概念和相关理论。 3.根据磨削原理及相关试验参数的计算，确定试验平台方案。 4.利用3D建模软件设计出磨具的结构，并运用软件的仿真功能进行运动仿真，受力计算和对比优化。 5.进行磨削试验，运用KISTEL测力仪器测量出磨削不同材料表征磨削特性的工艺参数，并进行了分析；再对磨削工件的表面形貌进行对比分析，对磨削工具进行磨削前后磨损情况的比较，定性地证明该磨削方法在磨削部分材料(如玻璃)时的实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2难加工材料加工及磨削方法的发展现状

1.3采用行星磨具所解决的实际问题和创新特点

1.4本课题研究的主要内容

第二章磨削加工的相关概念

2.1关于磨削的一些基本概念

2.2与该项目相关的磨削机理

2.3本章小结

第三章实验方案及平台的选择和设计

3.1实验工具的确定

3.2实验工具的选择和确定

3.3本章小结

第四章免修整行星磨具的结构设计和运动仿真

4.1与机床主轴尾部链接端的设计

4.2与机床三爪卡盘相连的旋转壳体的设计

4.3内冷却系统的设计

4.4本章小结

第五章端面磨削实验中磨削力的测量与分析

5.1测力装置的介绍

5.2测力前的准备

5.3测量力的分析

5.4本章小结

第六章工件表面形貌与粗糙度以及磨具磨损的分析

6.1工件磨削表面的形貌分析

6.2金刚石磨头磨削表面的磨损分析

6.3本章小结

第七章结论和展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的学术论文和所获奖励