砂轮磨损

摘要： 高性能难加工材料在高端制造业中的应用越来越广泛,关键零部件的精度要求极高,而材料的可磨削性差,对磨削加工工艺提出了严峻挑战。为了提高难加工材料磨削表面完整性,降低砂轮磨损,国内外学者开展了大量研究。全面回顾了难加工金属材料、硬脆材料以及复合材料可磨削性的国内外研究进展,包括工件表面完整性、砂轮堵塞与磨损、磨削颤振以及改善可磨削性的先进技术4个方面。对不同类型难加工材料可磨削性的特点及共性问题展开了讨论,总结了各类难加工材料加工损伤的成因,指出改善难加工材料可磨削性的主要思路是降低磨削力和磨削温度。分析了磨削力和磨削热的来源以及对表面完整性和砂轮磨损的影响,提出了基于“节源”和“开流”思想降低磨削力和磨削温度的工艺策略,并对难加工材料高质高效加工方法进行了展望,指出高性能砂轮及其修整技术、高效冷却润滑技术、多能场复合磨削技术以及超高速磨削技术的不断发展,都有利于解决难加工材料的高质高效加工难题。

摘要： 针对GH4169高温合金的难加工性、砂轮磨损严重导致的加工表面质量差、效率低等问题,引入超声辅助磨削加工技术,分析了主轴转速、进给速度、磨削深度、超声振幅对磨削力、砂轮磨损及表面形貌的影响。结果表明:超声辅助磨削能有效降低磨削力并有助于延长砂轮使用寿命;获得了超声对材料去除方式、砂轮磨损行为的影响机制,对指导GH4169高温合金工艺优化、以实现高质高效加工具有重要意义。

摘要： 难加工材料的高硬度和高耐磨性使得磨削加工过程中砂轮的损耗变快,目前主要依靠经验判断砂轮的修整和更换周期,很有可能导致修整不及时的情况发生.本文用声发射信号和磨削力信号共同精确监测砂轮磨损状态,通过分析不同磨损状态的砂轮磨削时对应的声发射信号的特征参数以及磨削力和磨削力比的变化情况,综合判断了实验过程中砂轮的磨损状态.结果表明:声发射信号特征参数都与砂轮磨损状态有一定相关性,且磨削力比与砂轮磨损程度的相关性最大,证明了声发射监测技术在砂轮修整中的有效性,为实际生产加工提供了理论指导.

摘要： 镍基高温合金是航空发动机部件的常用材料,其磨削加工存在工具损耗严重、寿命短等难题.针对3种新研制的刚玉砂轮(分别为粒度60#的微晶和单晶混合磨料砂轮、粒度60#的单晶刚玉砂轮,以及粒度70#的单晶刚玉砂轮),开展了GH4169镍基高温合金材料的磨削试验,从磨削力、磨削温度、砂轮磨损以及表面粗糙度等方面对3种砂轮的磨削性能进行了评价.结果表明,3种砂轮磨削GH4169材料在砂轮磨损和表面粗糙度方面未表现出明显差异,而通过对磨削力和磨削温度的综合评价发现粒度60#的单晶刚玉砂轮的磨削性能更优.3种砂轮磨削GH4169材料的磨削比在0.5～3之间.在正常磨削条件下,3种砂轮的磨削表面粗糙度Ra小于0.4μm.同时发现,砂轮磨损(主要包括磨粒的破碎和脱落)是造成磨削表面缺陷形成的重要原因.

摘要： 采用钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行FGH96粉末冶金高温合金磨削对比试验,从磨削力与温度、表面粗糙度以及砂轮磨损等方面对CBN砂轮磨削性能进行评价.结果表明:钎焊CBN砂轮磨削力接近或低于陶瓷CBN砂轮的;在较低进给速度下(≤360 mm/min),钎焊CBN砂轮磨削温度与陶瓷CBN砂轮的相近,在较高进给速度下(≥540 mm/min),陶瓷CBN砂轮的磨削温度明显高于钎焊CBN砂轮的;在正常磨削条件下,钎焊CBN砂轮磨削后工件的表面粗糙度低于陶瓷CBN砂轮的,且表面粗糙度Ra均在0.800μm以下,平均表面粗糙度Ra分别为0.508μm和0.529μm.钎焊CBN砂轮工作面磨粒发生材料黏附、磨耗磨损,磨削表面出现材料涂覆等现象;除磨耗磨损、黏附和砂轮堵塞外,由于磨粒破碎和脱落,陶瓷CBN砂轮易在其磨削表面形成深沟槽,降低磨削表面质量.综合分析发现,钎焊CBN砂轮磨削FG H 96的性能要优于陶瓷CBN砂轮的.

摘要： 为了优化球轴承外圈沟道ELID(Electrolytic In?process Dressing)成形磨削工艺参数,通过多因素正交试验研究了ELID成形磨削过程中磨削参数和电解参数对砂轮磨损和工件表面粗糙度的影响规律,综合砂轮径向磨损量和工件表面粗糙度两个指标对磨削试验进行了综合评估.结果表明,磨削参数中的径向进给速度对砂轮径向磨损量的影响最大,砂轮转速对工件表面粗糙度影响最大;电解参数中的占空比对砂轮径向磨损量的影响较大,电解电压对工件表面粗糙度影响较大;砂轮转速为18000 r/min,工件转速为100 r/min,径向进给速度为1μm/min,占空比为50％,电解电压为90 V(6.7Ω)时,综合效果最优.

摘要： 整体立铣刀后刀面通常采用数控工具磨床按照理想砂轮形状的运动轨迹进行磨削加工,然而在实际磨削过程中,砂轮参与磨削的区域(主要是砂轮边缘轮廓)会逐渐磨损,从而导致后刀面几何精度下降甚至轮廓错误。针对该问题,本文提出了基于砂轮磨损参数的整体立铣刀后刀面磨削轨迹补偿算法。首先,针对立铣刀后刀面磨削工艺,定义了磨削坐标系,推导了砂轮在磨削工艺参数下的姿态计算模型;其次,建立了针对砂轮轮廓磨损的结构参数定义;最后,基于上述模型和参数定义,推导了砂轮磨损状态下的磨削轨迹补偿坐标计算方法,保证了后刀面结构的完整和准确。通过磨削仿真和实际加工试验,对磨损砂轮的补偿效果进行对比测试。结果表明,所提出的砂轮轨迹补偿算法可以有效减少砂轮磨损对后刀面磨削加工的影响,对减少砂轮修整次数和提高磨削质量稳定性有重要意义。

摘要： 研究一种基于机器视觉的砂轮磨损在线检测和补偿方法,介绍基于工件局部轮廓图像的砂轮磨损在线检测原理,分析了由砂轮磨损引起的轮廓误差在线补偿方法.在此基础上,在所开发的复杂轮廓磨削平台上进行了试验研究.研究结果表明:所提出的砂轮磨损检测和误差补偿方法可以有效地进行实时在线检测砂轮的磨损程度,并能补偿主要由砂轮磨损引起的轮廓加工误差,提高工件的加工精度,为砂轮磨损的在线检测以及砂轮修整预报提供了一种新的方法.

摘要： 目的减少磨削镍基合金GH4169过程中砂轮磨损和堵塞现象,提高工件表面质量。方法采用WA和SG砂轮磨削镍基合金GH4169,通过观察磨削前后砂轮表面微观形貌,研究两种砂轮表面材料粘附、堵塞以及磨粒破碎等主要磨损机制。从磨削力、工件表面形貌、磨削比能3个方面评价两种砂轮的磨削性能,并探究磨削参数对砂轮磨削力、工件表面形貌、磨削比能的影响规律。结果在去除相同体积材料时,SG砂轮的磨削力较小,所消耗的能量较WA砂轮低21.5%,SG砂轮所加工工件表面的粗糙度明显低于WA砂轮所加工工件表面的粗糙度,两者表面粗糙度差值均在1μm以上。SG砂轮表面材料粘附现象较轻,WA砂轮表面出现了大面积的材料粘附,造成了砂轮堵塞。结论 SG磨粒因内部致密的微小晶粒所决定的微破碎机制,使SG砂轮在磨削镍基合金GH4169过程中保持了锋利的磨削刃,减少了砂轮表面的材料粘附,同时也获得了良好的工件表面质量。另外,SG磨粒较WA磨粒具有更佳的力学性能,使其在去除相同体积材料时所消耗的能量更少。

摘要： 大口径SiC陶瓷反射镜磨削加工过程中砂轮磨损快,一方面引起较大的非球面磨削面形误差,另一方面,需频繁更换砂轮、调整磨削深度等参数,严重影响大口径SiC陶瓷非球面的磨削精度和磨削效率.本文针对上述现象建立了仅考虑砂轮磨损情况下的非球面磨削面形误差预测模型,提出了大口径SiC陶瓷反射镜误差迭代预补偿工艺方法,以目标面形误差为基准,对不同磨削点处的名义磨削深度进行预补偿迭代预测,提出大口径SiC陶瓷反射镜变磨削深度磨削方法,以期在一次磨削过程中使反射镜表面各点处的面形误差值均在允许范围内,文中针对二回转非球面作为分析对象.

摘要： 课题拟采用金属结合剂金刚石切割砂轮对特种陶瓷在不同参数下进行切割实验，通过统计金刚石表面形貌的方法研究砂轮的磨损情况，并进行磨损机理评价，此实验在不同的进给速度、切削深度、主轴转速的条件下进行，通过观察不同切割参数条件下的金刚石砂轮表面形貌，发现切割速度对磨损的影响最大，切割深度次之，进给速度的影响最小.

摘要： 在精密曲线磨削过程中，砂轮磨损的在线动态检测是目前一个热门的研究课题.本文提出一种新的以CCD图像采集、处理实现在线动态检测和补偿的方案.首先介绍了在线检测系统的组成，然后着重描述砂轮磨损动态补偿、图像去噪及边缘锐化的过程，在此基础上，分析了亚像素级工件边缘点及砂轮切削点定位，最后给出了实验数据.实验结果表明，此方案能有效提高加工精度和生产效率.

摘要： 本文着重探讨了研磨轮与工件相对速度变化对加工精度的影响因素.通过三种结构研磨轮不同加工参数的理论分析与实践表明:优化设计砂轮的结构、合理选择加工参数,可以达到提高研磨加工精度及降低的砂轮磨损的目的.

摘要： 目前强韧性材料(如钛合金、高温合金)在高效磨削加工中暴露出的主要问题之一是磨削弧区温度过高引起的工件烧伤.传统理论认为,尽可能多的将磨削液引入到磨削弧区是保证对其强化换热的有效手段,但实际上,随着砂轮线速度、磨削深度以及工件进给速度的不断提高,再加上磨削弧区又相对封闭,磨削液越来越难进入到弧区.另一方面，一旦在磨削过程中磨削弧区的热流密度输入达到成膜沸腾的临界值，由于工件表面形成汽膜层的阻挡，磨削液更是无法在磨削弧区起到正常的换热作用。本项目提出利用热管技术实现强韧性难加工材料高效磨削的构想，设计制作出基体中带有热管的新型磨具一一环形旋转热管砂轮，使积累在磨削弧区的热量能够经砂轮自身热管作用迅速的疏导出去，从而达到降低磨削弧区温度、抑制和避免磨削烧伤的目的。为难加工材料绿色高效磨削技术的推广应用提供了理论依据和方法指导。

摘要： 目前强韧性材料(如钛合金、高温合金)在高效磨削加工中暴露出的主要问题之一是磨削弧区温度过高引起的工件烧伤.传统理论认为,尽可能多的将磨削液引入到磨削弧区是保证对其强化换热的有效手段,但实际上,随着砂轮线速度、磨削深度以及工件进给速度的不断提高,再加上磨削弧区又相对封闭,磨削液越来越难进入到弧区.另一方面，一旦在磨削过程中磨削弧区的热流密度输入达到成膜沸腾的临界值，由于工件表面形成汽膜层的阻挡，磨削液更是无法在磨削弧区起到正常的换热作用。本项目提出利用热管技术实现强韧性难加工材料高效磨削的构想，设计制作出基体中带有热管的新型磨具一一环形旋转热管砂轮，使积累在磨削弧区的热量能够经砂轮自身热管作用迅速的疏导出去，从而达到降低磨削弧区温度、抑制和避免磨削烧伤的目的。为难加工材料绿色高效磨削技术的推广应用提供了理论依据和方法指导。

摘要： 目前强韧性材料(如钛合金、高温合金)在高效磨削加工中暴露出的主要问题之一是磨削弧区温度过高引起的工件烧伤.传统理论认为,尽可能多的将磨削液引入到磨削弧区是保证对其强化换热的有效手段,但实际上,随着砂轮线速度、磨削深度以及工件进给速度的不断提高,再加上磨削弧区又相对封闭,磨削液越来越难进入到弧区.另一方面，一旦在磨削过程中磨削弧区的热流密度输入达到成膜沸腾的临界值，由于工件表面形成汽膜层的阻挡，磨削液更是无法在磨削弧区起到正常的换热作用。本项目提出利用热管技术实现强韧性难加工材料高效磨削的构想，设计制作出基体中带有热管的新型磨具一一环形旋转热管砂轮，使积累在磨削弧区的热量能够经砂轮自身热管作用迅速的疏导出去，从而达到降低磨削弧区温度、抑制和避免磨削烧伤的目的。为难加工材料绿色高效磨削技术的推广应用提供了理论依据和方法指导。

摘要： 目前强韧性材料(如钛合金、高温合金)在高效磨削加工中暴露出的主要问题之一是磨削弧区温度过高引起的工件烧伤.传统理论认为,尽可能多的将磨削液引入到磨削弧区是保证对其强化换热的有效手段,但实际上,随着砂轮线速度、磨削深度以及工件进给速度的不断提高,再加上磨削弧区又相对封闭,磨削液越来越难进入到弧区.另一方面，一旦在磨削过程中磨削弧区的热流密度输入达到成膜沸腾的临界值，由于工件表面形成汽膜层的阻挡，磨削液更是无法在磨削弧区起到正常的换热作用。本项目提出利用热管技术实现强韧性难加工材料高效磨削的构想，设计制作出基体中带有热管的新型磨具一一环形旋转热管砂轮，使积累在磨削弧区的热量能够经砂轮自身热管作用迅速的疏导出去，从而达到降低磨削弧区温度、抑制和避免磨削烧伤的目的。为难加工材料绿色高效磨削技术的推广应用提供了理论依据和方法指导。

摘要： 电镀立方氮化硼(CBN)砂轮不能定期整形和修整。其性能明显随着砂轮的磨损发生变化，其工作层地貌在整个砂轮寿命期内都在改变。 本研究对电镀CBN砂轮的磨削工艺进行探索。内圆磨削和平面磨削二者都做了试验。内圆磨削试验主要集中在说明砂轮的磨损对砂轮的地貌和磨削机理的影响。平面磨削试验主要集中在导人工件的能量分割。

摘要： 电镀立方氮化硼(CBN)砂轮不能定期整形和修整。其性能明显随着砂轮的磨损发生变化，其工作层地貌在整个砂轮寿命期内都在改变。 本研究对电镀CBN砂轮的磨削工艺进行探索。内圆磨削和平面磨削二者都做了试验。内圆磨削试验主要集中在说明砂轮的磨损对砂轮的地貌和磨削机理的影响。平面磨削试验主要集中在导人工件的能量分割。

摘要： 本发明涉及一种利用砂轮气流场在线检测砂轮磨损的方法和装置，采用压力传感器实时在线检测砂轮表面气流场的动压力；通过气流场动压力的变化分析计算得到磨削过程中砂轮的磨损量，进而得到砂轮的补偿进给量，然后通过数控机床系统发出补偿进给指令，完成砂轮的补偿进给；利用微调机构在砂轮补偿进给后对传感器的位置进行微调，保证气流场压力的检测的灵敏性与精确度。本发明适用范围比较广，避免了使用磨削液湿磨加工中，磨削液对信号采集造成的不利影响；采用差动螺旋机构作为微调机构，在砂轮补偿进给后可以调整压力传感器与砂轮之间的间隙，保证了所要采集的动压力信号的强度，进而保证了计算得到的砂轮磨损量的准确性。

摘要： 本发明公开了一种砂轮磨损量测量设备及砂轮磨损量测量方法，砂轮磨损量测量设备的能够固定定位石墨片的定位装置安装于工作台上，磨削加工设备能对石墨片进行切槽加工，位移传感器的触头能够感知切槽底面任意位置的高度，移动驱动装置能驱动位移传感器和定位装置在水平面上相对移动，控制系统根据位移传感器信息控制信息输出模块输出测量信息，其测量方法为：先用磨损的砂轮在石墨片上磨一个槽口，然后将石墨片固定后由移传感器检测其底面高度，同时移动石墨片或位移传感器，使位移传感器的触头经历石墨片槽口底面所有位置，最终由控制系统计算后将测量信息通过信息输出模块向外输出，本发明避免了人工测量，降低了测量成本，提高了测量精度。

摘要： 本发明涉及一种利用砂轮气流场在线检测砂轮磨损的方法和装置，采用压力传感器实时在线检测砂轮表面气流场的动压力；通过气流场动压力的变化分析计算得到磨削过程中砂轮的磨损量，进而得到砂轮的补偿进给量，然后通过数控机床系统发出补偿进给指令，完成砂轮的补偿进给；利用微调机构在砂轮补偿进给后对传感器的位置进行微调，保证气流场压力的检测的灵敏性与精确度。本发明适用范围比较广，避免了使用磨削液湿磨加工中，磨削液对信号采集造成的不利影响；采用差动螺旋机构作为微调机构，在砂轮补偿进给后可以调整压力传感器与砂轮之间的间隙，保证了所要采集的动压力信号的强度，进而保证了计算得到的砂轮磨损量的准确性。

摘要： 一种基于复杂薄壁构件超精密磨削过程的小直径球头砂轮磨损特性分析方法，涉及超精密磨削加工领域，本发明基于龙门结构的四轴三联动机床进行分析，具体步骤为：确定构件内球面任意位置处磨削量；确定内球面磨削球头砂轮任意位置处磨损量；求解内球面磨削的磨削比和砂轮磨损深度；确定内球面磨削的磨削比与工艺参数的关系；绘制内球面磨削球头砂轮磨损深度与磨削角度间的曲线；确定构件内球面磨削最佳磨削工艺参数；基于内球面磨削球头砂轮的磨损特性分析方法，对外球面磨削球头砂轮的磨损特性进行分析；对圆柱杆构件磨削球头砂轮的磨损特性进行分析，本发明可用于确定机床最佳工艺参数，及时修整砂轮，提高磨削工件放入精度。

摘要： 本发明涉及一种基于机器视觉的砂轮磨损检测方法及系统，方法包括以下步骤：标定相机内外参数；将工件置于相机视野范围内，拍摄工件图像；将采集的图像转成灰度图像；使用Otsu阈值分割法，将图像转成二值图；使用中值滤波，去除图像中存在的噪声；使用zernike矩进行亚像素边缘检测；确定感兴趣区域；对检测的边缘进行曲线拟合；判断砂轮的磨损情况。本发明能快速、高效地检测砂轮磨损情况，判断砂轮是否需要修整，提高了磨削的加工质量。

摘要： 本发明公开了一种针对数控刀具螺旋槽磨削工艺的磨损砂轮位姿补偿方法，具体为：首先，根据补偿前加工的螺旋槽轮廓与补偿前砂轮位姿反算出磨损砂轮实际轮廓；然后，基于磨损砂轮实际轮廓重新构建砂轮位姿约束函数：前角约束函数、芯厚约束函数、槽宽约束函数；最后，采用粒子群算法对砂轮补偿位姿进行快速求解。本发明可以实现数控刀具螺旋槽磨削过程中砂轮磨损在机计算并实时补偿，实现数控刀具螺旋槽高效率、高精度加工。

摘要： 本发明涉及一种用于监测砂轮磨损状态的方法，具体涉及一种基于半自动化标注的砂轮磨损状态监测方法。解决了现有砂轮磨损检测方法存在干扰源难消除，使用条件要求高导致实际应用困难等技术问题。本发明监测方法包括以下步骤：S1)现场采集砂轮各工作状态下的视频流，并将视频流抽帧成多个原始图像，形成原始图像集；S2)获取砂轮检测模型，并通过砂轮检测模型对原始图像集中的所有原始图像进行检测标注，得到砂轮区域粗定位图；S3)通过砂轮矩形框的定位坐标值，对所有砂轮区域粗定位图进行裁剪，并保存为只含砂轮区域的局部图，所有图像裁剪后形成分割数据集；S4)获取精细掩膜分割图；S5)砂轮磨损级别判定。

摘要： 本实用新型涉及砂轮机领域，尤其涉及一种带有砂轮磨损过限预警装置的砂轮机。其技术方案为：一种带有砂轮磨损过限预警装置的砂轮机，包括底座，底座上安装有电机，电机的输出轴连接有砂轮，电机的壳体上固定有防护罩，防护罩套设在砂轮上；所述防护罩上设置有通孔，通孔内套设有触压杆，触压杆与防护罩之间连接有用于将触压杆压紧在砂轮表面的压紧机构，防护罩上固定有安装板，安装板上安装有报警器和触压开关，报警器和触压开关电连接，触压杆的另一端固定有用于触发触压开关的触压机构。本实用新型提供了一种可准确监测砂轮磨损是否过限并能进行过限警报的的砂轮机，解决了现有砂轮机无法准确判定砂轮磨损是否过限的问题。

摘要： 本实用新型公开一种防止砂轮极限磨损的砂轮机，包括砂轮机、红外线发射器、红外线接收器和自动报警断电装置；砂轮机包括砂轮、砂轮罩和砂轮机安全控制开关；红外线发射器和红外线接收器安装在砂轮罩两侧，对应砂轮磨损极限位置；自动报警断电装置设置在砂轮机电机箱上部；自动报警断电装置连接砂轮机安全控制开关，红外线接收器与自动报警断电装置连接；红外线接收器触发自动报警断电装置切断砂轮机安全控制开关。本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：可实时监测砂轮磨损是否到达极限状态；灵敏度高，可在砂轮磨损极限时立即断电并报警；因为设置了排尘孔，降低了打磨时的灰尘对探头灵敏度的影响。

摘要： 本实用新型涉及一种利用砂轮气流场在线检测砂轮磨损装置，采用压力传感器实时在线检测砂轮表面气流场的动压力；通过气流场动压力的变化分析计算得到磨削过程中砂轮的磨损量，进而得到砂轮的补偿进给量，然后通过数控机床系统发出补偿进给指令，完成砂轮的补偿进给；利用微调机构在砂轮补偿进给后对传感器的位置进行微调，保证气流场压力的检测的灵敏性与精确度。本实用新型适用范围比较广，避免了使用磨削液湿磨加工中，磨削液对信号采集造成的不利影响；采用差动螺旋机构作为微调机构，在砂轮补偿进给后可以调整压力传感器与砂轮之间的间隙，保证了所要采集的动压力信号的强度，进而保证了计算得到的砂轮磨损量的准确性。