The invention discloses a high tangential grinding force and grinding method of low normal grinding force, high precision grinding of hard machining materials belongs to the technical field. In order to solve the material grinding difficult to machine materials in the process of removing the problem of low rate, grinding surface integrity of workpiece, grinding wheel, grinding burn blocking frequently, new grinding tool adopts \armor principle\ abrasive under impact load have a cluster effect, acting on the workpiece surface asperity. The abrasive \cluster effect\, the tangential grinding force moment increases and the normal grinding force moment decreases, while the diffusion to the abrasive grinding fluid dissolved filler, with oxidation and alkaline (or acid) of the working fluid environment, the formation of active surface chemical and abrasive surface in coupling the field, with high to low grinding grinding force and normal grinding force of material removal of workpiece surface. The present invention can be used for high efficiency, high speed, rapid material growth, high precision, high surface integrity grinding of new aerospace composite materials, and low or no damage grinding of difficult to machine hard and fragile materials.
【技术实现步骤摘要】
一种高切向磨削力与低法向磨削力的磨削方法
本专利技术涉及一种高切向磨削力与低法向磨削力的新型磨削方法,属于难加工材料高效精密磨削
技术介绍
磨削技术广泛的应用于航空航天、机械工业、汽车、船舶、模具工业、半导体制造、光伏产业等行业中,是重要的高效精密加工技术。在德国、日本、美国等发达国家中,磨料、磨具与磨削装备占据机械制造领域的总生产成本的30%以上。在高精密仪器仪表、机械工具以及汽车模具生产企业中,磨削技术与设备投资成本甚至占到总投资的50%以上,成为最重要的加工手段。磨削采用表面具有许多细小且极硬磨料的磨具高速去除工件材料。由于磨具较大的负前角和刃口圆弧半径,在磨削过程中,与其它切削加工相比,产生的总磨削力非常大,总磨削力又可分解为切向磨削力、法向磨削力和轴向磨削力,三向分力中,法向磨削力总是最大,通常情况下,法向磨削力大约是切向磨削力三倍左右。然而,从材料磨削去除机理角度分析,高的法向磨削力和低的切向磨削力是导致材料磨除率低、磨具与工件损坏变形、磨削震动、砂轮阻塞、工件表面完整性差以及磨削烧伤频繁等问题的主要成因。特别对于硬脆材料或者航空航天新型复合材料的磨削加工,法向磨削力比普通材料高数倍乃至百倍,难以提高磨削效率和磨削质量。在磨削加工过程中,降低法向磨削力以及提高切向磨削力,甚至,能够实现高切向磨削力与低法向磨削力加工,将是解决高效率高表面完整性磨削的重要突破口。本专利技术针对传统磨削过程中高法向磨削力与低切向磨削力的特性,提出一种“类防弹衣原理”-高切向磨削力与低法向磨削力的磨削方法。利用“类防弹衣”式的特制磨具,使高速运动磨具磨粒与工 ...
【技术保护点】
专利技术的一种高切向磨削力与低法向磨削力磨削方法,所使用的特制磨削工具其磨料层的组织成份由磨料[1.1]、气孔[1.2]、填充物[1.3]、分散介质[1.4]、分散相[1.5]、粘结剂[1.6]、高性能纤维织物[1.7]组成;填充物[1.3]由氧化剂、活化剂、PH调节剂组成;磨料[1.1]用金属氧化物磨料、碳化硅、石榴石等普通磨料或者超硬磨料(立方氧化硼和金刚石),粒度为1‑200 μm;填充物[1.3]中的氧化剂和活化剂选用过氧化钠、次氯酸钠、高锰酸钾或者过氧化钙等;PH调节剂选用碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等;分散介质[1.4]选用有机物(乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、丁二醇(BG)或者聚乙二醇(PEG)等)或者矿物油等;分散相[1.5]选用碳酸钙、二氧化硅、聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),粒径小于1 μm;粘结剂[1.6]选用陶瓷、金属、树脂或者橡胶等;高性能纤维织物[1.7]选用芳纶纤维(Kevlar)、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、尼龙(Nylon)、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维(PBO)、聚酰亚胺(PI)或蜘蛛丝纤维等。
【技术特征摘要】
1.发明的一种高切向磨削力与低法向磨削力磨削方法,所使用的特制磨削工具其磨料层的组织成份由磨料[1.1]、气孔[1.2]、填充物[1.3]、分散介质[1.4]、分散相[1.5]、粘结剂[1.6]、高性能纤维织物[1.7]组成;填充物[1.3]由氧化剂、活化剂、PH调节剂组成;磨料[1.1]用金属氧化物磨料、碳化硅、石榴石等普通磨料或者超硬磨料(立方氧化硼和金刚石),粒度为1-200μm;填充物[1.3]中的氧化剂和活化剂选用过氧化钠、次氯酸钠、高锰酸钾或者过氧化钙等;PH调节剂选用碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠等;分散介质[1.4]选用有机物(乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、丁二醇(BG)或者聚乙二醇(PEG)等)或者矿物油等;分散相[1.5]选用碳酸钙、二氧化硅、聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),粒径小于1μm;粘结剂[1.6]选用陶瓷、金属、树脂或者橡胶等;高性能纤维织物[1.7]选用芳纶纤维(Kevlar)、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、尼龙(Nylon)、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维(PBO)、聚酰亚胺(PI)或蜘蛛丝纤维等。2.一种高切向磨削力与低法向磨削力的磨削方法,其具体过程为:(1)将特制磨削工具安装在高强度精密磨床主轴上,利用固定在磨床夹持工作台上的修整工具对磨具进行初始修整;(2)修整完成后,将修整工具取下,然后将工件固定在工作台...
【专利技术属性】
技术研发人员:田业冰,赵玲玲,范硕,范增华,郭前建,
申请(专利权)人:山东理工大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。