金属基砂轮电火花在机修整装置及修整实验研究

摘要

金属基金刚石砂轮在硬脆难加工材料的精密和超精密磨削、高速高效磨削中具有十分广泛的应用和前景，但是金属基超硬砂轮存在难修整的问题。电火花修整技术作为一种有别于传统机械修整的非接触修整技术，具有修整过程中没有接触力存在、修整效率高、成本低、容易实现等优点。本文针对现有的金属基砂轮电火花修整只能离线修整，开发了电火花在机修整装置，同时进行了相关的试验研究，主要研究内容如下：
　　结合电火花修整的机理，设计了一套金属基砂轮电火花在机修整装置，CNC控制正交布置的XYZ三轴进行联动，电极安装在Z轴输出端，可实现复杂轮廓的成形砂轮修整的自动控制。实现砂轮一次安装，同时进行磨削与修整，提高金刚石砂轮的修整效率和修整精度；
　　对电火花修整的砂轮表面磨粒形貌进行了实验研究，分析了放电电压、峰值电流和脉冲宽度等电火花放电修整参数对砂轮表面磨粒分布密度和磨粒凸出高度的影响规律。
　　将粒子群优化算法（PSO）应用于电火花修整参数的优化，建立了砂轮修整后磨粒分布密度和磨粒凸出高度的优化目标函数。用较少的实验数据对电火花修整参数进行优化，用优化参数进行砂轮修整实验，砂轮的修整效果较好。

目录

声明

符号物理含义表

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 砂轮修整研究现状综述

1.3 论文主要研究内容

1.4 章节安排

第2章 电火花修整金属基砂轮机理

2.1 金属基砂轮电火花修整机理

2.2电火花加工放电状态

2.3电火花修整影响因素

2.4 电火花修整评价模型

2.5 本章小结

第3章 金属基砂轮电火花在机修整装置研发

3.1 总体方案

3.2 金属基砂轮在机修整装置的设计

3.3 三轴精密运动部件

3.4工作液喷射回收循环装置

3.5 精密修整电源设计

3.6 修整装置工作流程

3.7 本章小结

第4章 电火花修整砂轮表面磨粒形貌实验研究

4.1实验设计

4.2 实验检测及处理

4.3 实验分析

4.4 本章小结

第5章 电火花修整砂轮的粒子群优化

5.1 粒子群算法及优化应用

5.2 目标函数

5.3 实验设计

5.4 优化结果对比

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间所发表学术论文

附录B 攻读硕士学位期间参与项目