磨削液效率专用评价方法技术

磨削液效率评价方法属于磨削液效率评价领域。磨削液效率评价方法，其特征在于：砂轮材料去除率按照变化规律将曲线分为三个阶段：即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段；进入稳定钝化阶段之前的砂轮初期处理工艺分为两个阶段：修磨和标定；修磨采用的是砂轮修锐的方法，即通过磨削固定在磨床工作台上的砂轮来实现金刚石砂轮的修锐工作；碳化硅砂轮作为修锐材料时，由于陶瓷作为砂轮标定材料时，同组试验的标定试验需限定在同一条试样上进行；采用与实际试验参数相同的磨削参数及试样进行预先磨削直至进入稳定钝化阶段；预磨处理完成的判定标准有两个：一是砂轮钝化越过初始钝化阶段；二是终止时同组试验中砂轮单次磨削时间相同。本发明专利技术大大提高了磨削液评价的准确性。

【技术实现步骤摘要】
磨削液效率专用评价方法
本专利技术属于磨削液评价领域。
技术介绍
陶瓷材料具有非常优异的机械性能，在工程上的应用领域正不断地扩大。然而由于陶瓷材料的高硬度和易碎性使得磨削加工成为其主流的加工方法。由于磨削速度高，发热量大，磨削温度高，加工过程中容易因为热应力的作用而产生表面裂纹，砂轮磨损钝化，磨粒脱落等现象。磨屑嵌塞在砂轮容屑空间中还会造成堵塞使砂轮失去磨削能力。为了降低磨削温度，冲洗掉磨屑和砂轮末，提高磨削比和工件表面质量，必须采用高性能的磨削液来保证陶瓷磨削过程的顺利进行。但相对于金属材料来说，陶瓷材料发展时间较短，并且材料的物理化学性能各异，使得目前陶瓷磨削过程中磨削液使用的针对性很差，应用效果不佳，大大制约了陶瓷高效工艺过程的实现。因此，有针对性地开发陶瓷专用磨削液成为陶瓷加工领域研究人员所关注的热点问题之一。在磨削液研究中，大多数成果都集中在磨削过程中提高润滑性能、降低磨削温度等领域，来确保磨削过程的顺利进行。但这种研究实际上是将磨削液视为一种辅助工具，而忽视了磨削液对最终磨削结果的巨大影响。这种研究模式下，独立性能的提升并不保证磨削结果的优异。正是基于此现状，一些研究人员从实用的角度出发，以磨削液的第一类性能即磨削结果来考察磨削液的优劣。而对于难加工材料来说，磨削液对材料去除率和加工能力的影响无疑是研究人员所关注的重点方向。实现这一目标，恒力试验是一种非常先进的试验手段，其基本思想是将恒定的磨削力作为参照来考察各种磨削液对加工过程的影响。这种方法最直接的应用就是通过恒力磨床大批量的磨削来考察磨削液的各种性能。如材料去除率、砂轮钝化率和工件表面质量。例如，美国学者在开发长碳链醇磨削液对氮化硅陶瓷和硬质合金磨削过程的影响就采用了这种方法。此方法对已定型磨削液的最终评价十分准确可靠。但不足是每次考察所需的磨削液和工件的数量非常大，这对于磨削液开发过程往往并不适用。因此，磨削液研究过程中，研究人员也往往同时自行设计开发各种等力机构来完成试验。例如，美国学者在考察卤代烃陶瓷专用磨削液时就自行开发了一种带动力的恒力机构，磨削液采用浸渍的方法进行磨削液评价。YasuoYamanaka等人提出一种在环上放一试验块的装置，用来在实验室条件下评价磨削液的特性并在几种刊物上介绍和讨论了这种用来研究磨削的仪器。东北大学的葛培琪也开发了一种小巧的恒力机构并与普通平面磨床匹配使用，由于磨削仍然在普通磨床上进行，因此试验过程非常贴近实际的磨削工艺。这些试验方法仅将磨削液功能作为磨削输出结果的一个内在原因，而不再作为主要的评价标准，因此可以摆脱其对应用效果评价的不确定性，进而有希望可以得到更加贴近实际应用效果的评价。但目前这种方法只零星的出现于某些磨削液的研制过程中，并没有系统地探索试验过程中的各个要素的应用规律和应用方法，限制了它们在不同领域磨削液评价中的广泛采用。
技术实现思路
本专利技术以前期磨削液研究的过程中设计的恒力机构为基础尝试系统地建立磨削液评价方法。特别是为陶瓷等材料均匀性远低于金属材料的专用磨削液提供评价方法。磨削液效率评价方法，其特征在于：砂轮材料去除率按照变化规律将曲线分为三个阶段：即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段；稳定钝化阶段的试验数据y1,y2,y3,y4,y5,……yn,为等比关系，第n次磨削所用的磨削时间yn用公式：yn＝y1×kn-1＝y2×kn-2＝……＝yn-1×k(1)来描述,其中n表示磨削次数；；式中，yn代表经历了n次磨削后砂轮的钝化程度，y1代表砂轮的进入磨削时的初始钝化程度，而k称做砂轮的钝化速度，代表了整个稳定钝化阶段砂轮的钝化速度；钝化速度k在某一工作环境下具有唯一性并且由众多数据所拟合而得到，用钝化速度k来评价磨削液效率；进入稳定钝化阶段之前的砂轮初期处理工艺分为两个阶段：修磨和标定；(1)修磨采用的是砂轮修锐的方法，即通过磨削固定在磨床工作台上的砂轮来实现金刚石砂轮的修锐工作；碳化硅砂轮作为修锐材料时，(2)标定试样的选择由于陶瓷作为砂轮标定材料时，同组试验的标定试验需限定在同一条试样上进行；对于金属材料不需要这样的限定；(3)预磨处理采用与实际试验参数相同的磨削参数及试样进行预先磨削直至进入稳定钝化阶段；预磨处理完成的判定标准有两个：一是砂轮钝化越过初始钝化阶段；二是终止时同组试验中砂轮单次磨削时间相同。进一步，同一组试验的对比必须在一致的磨削力和磨削深度下进行以保证磨削液试验条件的一致性；为了拟合曲线，试验中正常磨损阶段试验数据的需要控制在10-15个。具体控制方法为调增磨削力和磨削深度。例如在载荷0.5kg磨削深度为0.1mm时，磨削砂轮完成稳定钝化阶段的次数为8次，那么提高实验次数的方法有两个，一是减低载荷；二是增加磨削深度。因此可将载荷或磨削深度调整为0.45kg或0.15mm。调整后磨削次数将高于8次，将实验结果对比最终目标10-15次进行对比，然后依据实验次数进行相应调整直至达到目标实验次数即可利用该参数进行实验了。本专利技术特别要指出的是本专利技术实施例提供了一种磨削液效率专用评价系统，但是方法对于现有的磨削液效率专用评价都能适用。例如
技术介绍
中所提及的系统。只不过申请人认为用本专利技术具体实施的系统能更为准确一些。附图说明图1本专利技术实施例系统示意图1修磨块、2滑轨、3滑块、4载物台、5试件、6砂轮、7软管支架、8流量控制器、9浇注软管、10滑轮、11载荷、12限位块、13磁力吸盘图2恒力磨削条件下砂轮钝化曲线图3两种不同磨削液全钝化周期磨削效率对比图图4磨削深度与钝化率之间的关系图5磨削力与钝化率之间的关系具体实施方式以下结合附图具体说明本专利技术的应用。磨削液效率专用评价系统，包括恒力磨削机构，恒力磨削机构包括直线导轨，直线导轨两侧有限位块，直线导轨上面有滑块，载物台固定在直线导轨滑块上，试件固定在载物台上，载物台的一端通过滑轮连接载荷；其特征在于：直线导轨预应力需经过专门调校，调整至0.05Kg以下；修磨机构选用安置在限位块上部的碳化硅砂轮作为修磨工具，碳化硅砂轮最高处与试件顶部高度一致；还包括有支撑架：支撑架固定在砂轮保护罩上随着砂轮的移动而同步移动；其直径大于砂轮的直径10-20mm，宽度大于砂轮宽度5-10mm；浇注软管由支架支撑，并紧贴砂轮放置，端部形状将与砂轮表面吻合；浇注软管端部形状成型方法为接触砂轮，由砂轮磨削形成；流量调节装置设置在浇注软管上方。试验机构主要由平面磨床、直线导轨、载物台、修磨机构和浇注系统组成，它所实现的功能主要有：恒力磨削、修磨和磨削液的浇注。恒力磨削：恒力磨削部分包括直线导轨、其中直线导轨和砝码主要用来实现工件的直线运动并控制磨削力的大小，其最大特点是不需改造磨床并且试验结果接近于平面磨削。磨削过程中工作台不动而工件沿导轨作直线运动。恒力磨削机构主要包括4个部件。(1)恒力机构：恒力机构实现是恒力磨削的核心部件，其选择和应用需满足如下要求：一、导轨两侧滚珠球心距离大于等于磨削试件宽度的2倍以上。并且轴承两侧滚珠圆心间距大于30mm，以保证试验过程中的稳定性。二、为了排除动、静摩擦转换时摩擦系数差异对试验的影响，导轨预应力需经过专门校核，调整至0.05Kg以下。这一点对于试验的准确性是至关重要的。三、安装试件时,其位本文档来自技高网...

【技术保护点】
磨削液效率评价方法，其特征在于：砂轮材料去除率按照变化规律将曲线分为三个阶段：即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段；稳定钝化阶段的试验数据y1,y2,y3,y4,y5,……yn,为等比关系，第n次磨削所用的磨削时间yn用公式：yn＝y1×kn‑1＝y2×kn‑2＝……＝yn‑1×k              (1)来描述,其中n表示磨削次数；；式中，yn代表经历了n次磨削后砂轮的钝化程度，y1代表砂轮的进入磨削时的初始钝化程度，而k称做砂轮的钝化速度，代表了整个稳定钝化阶段砂轮的钝化速度；钝化速度k在某一工作环境下具有唯一性并且由众多数据所拟合而得到，用钝化速度k来评价磨削液效率；进入稳定钝化阶段之前的砂轮初期处理工艺分为两个阶段：修磨和标定；(1)修磨采用的是砂轮修锐的方法，即通过磨削固定在磨床工作台上的砂轮来实现金刚石砂轮的修锐工作；碳化硅砂轮作为修锐材料时，(2)标定试样的选择由于陶瓷作为砂轮标定材料时，同组试验的标定试验需限定在同一条试样上进行；对于金属材料不需要这样的限定；(3)预磨处理采用与实际试验参数相同的磨削参数及试样进行预先磨削直至进入稳定钝化阶段；预磨处理完成的判定标准有两个：一是砂轮钝化越过初始钝化阶段；二是终止时同组试验中砂轮单次磨削时间相同。...

【技术特征摘要】
1.磨削液效率评价方法，其特征在于：砂轮材料去除率按照变化规律将曲线分为三个阶段：即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段；稳定钝化阶段的试验数据y1,y2,y3,y4,y5,……yn为等比关系，第n次磨削所用的磨削时间yn用公式：yn＝y1×kn-1＝y2×kn-2＝……＝yn-1×k（1）来描述,其中n表示磨削次数；式中，yn代表经历了n次磨削后砂轮的钝化程度，y1代表砂轮的进入磨削时的初始钝化程度，而k称做砂轮的钝化速度，代表了整个稳定钝化阶段砂轮的钝化速度；钝化速度k在某一工作环境下具有唯一性并且由众多数据所拟合而得到，用钝化速度k来评价磨削液效率；进入稳定钝化阶段之前的砂轮初期处理工艺分为两个阶段：修磨和标定；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志远，
申请(专利权)人：吴志远，
类型：发明
国别省市：北京;11