超硬磨料砂轮数字化设计及磨削关键技术研究
马瑞涛1,马飞2,3,刘艳2,朱昊云(1.郑州亩钻超硬材料有限公司;2.河南水利与环境职业学院;3.河南省水电装备与智慧系统工程技术研究中心)
摘要:本文探讨了超硬磨料砂轮在精密加工中的数字化设计及磨削关键技术。通过三维建模、仿真分析及磨料可控排布技术,实现了砂轮设计的精确控制。研究了高速超高速磨削、砂轮修整及磨削过程监测与控制等关键技术,以提升加工精度、效率和砂轮寿命。同时,还开展了不同磨粒排布形式的磨削试验,发现磨粒有序排布下磨削温度及磨削力要比其他排布形式要小,磨削性能更优越。这些技术广泛应用于汽车、航空航天、风电等领域,展现了广阔的应用前景。未来,随着科技进步,数字化设计将更加智能,高速磨削技术将普及,砂轮修整与磨削过程控制将更加智能化,推动机械加工技术的进一步发展。
关键词:超硬磨料;数字化设计;磨削
目录介绍
0 引言
1 数字化设计技术
1.1 三维建模与仿真分析
1.2 磨料可控排布技术
(1)磨料排布原理
(2)磨料可控排布方法
①掩模控制法
②复合多层掩模法
③选择性复合电沉积法
1.3 优化设计
(1)设计目标
(2)优化方法
①遗传算法(GA)
②粒子群算法(PSO)
2 超硬磨料砂轮磨削关键技术
2.1 高速超高速磨削技术
(1)技术特点
(2)关键技术
2.2 砂轮修整技术
(1)接触式修整
(2)非接触式修整
2.3 磨削过程监测与控制技术
(1)监测技术
(2)控制技术
3 超硬磨料砂轮磨削试验
3.1 试验系统的构建
3.2 试验目的
3.3 试验条件
3.4 试验步骤
3.5 磨削分析
3.5.1 磨削力的对比分析
3.5.2 磨削温度的对比分析
3.5.3 表面粗糙度的对比分析
3.5.4 加工表面形貌的对比分析
4 结论与展望
4.1 试验结论
4.2 应用领域
4.3 发展趋势
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