磨粒排布優(yōu)化凸出精確可控自由型面截面砂輪制造新工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、超硬磨料砂輪制造主要采用電鍍、高溫釬焊等方法，其實(shí)質(zhì)是用物理或化學(xué)方法將磨粒固結(jié)在砂輪基體上。用電鍍方法制造砂輪，把持力不強(qiáng)、磨粒出露高度不高、而且容易造成環(huán)境污染。高溫釬焊等方法制造的砂輪節(jié)省磨料，磨粒排布和凸出高度可控，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需先制成砂輪基體然后將磨粒釬焊在基體表面，成本高，目前只能生產(chǎn)單層金屬結(jié)合劑金剛石砂輪。
　　本文借鑒快速成型原理，提出了一種制造磨粒排布優(yōu)化凸出精確可控自由型面截面砂輪的新方法。該方法首先按照

2、加工要求和磨削用量條件優(yōu)化設(shè)計(jì)砂輪地貌，完成CAD實(shí)體造型，接著對(duì)三維模型進(jìn)行分層切片，得到輪廓信息和切片的實(shí)體信息，通過(guò)數(shù)控裝置控制不同的激光裝置，在當(dāng)前工作層上掃描出切片的截面形狀，通過(guò)工作臺(tái)進(jìn)給實(shí)現(xiàn)逐層堆積從而完成砂輪的快速成型制造。由于組成砂輪的各部分材料添加是在計(jì)算機(jī)的控制之下進(jìn)行的，因此能得到任意形狀的砂輪截面形狀和磨粒的有序排布及磨粒理想凸出高度。
　　本文針對(duì)新型砂輪分層制造方法展開(kāi)研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：

3、　　1、詳細(xì)闡述了常用的激光固化和粉末分層制造的方法與原理。重點(diǎn)介紹了金屬材料在粉末分層制造的應(yīng)用及其各種金屬原型件的特性。
　　2、研究新型砂輪分層制造的工藝，總結(jié)了磨粒結(jié)合劑的選擇原則；重點(diǎn)介紹了金屬結(jié)合劑和CBN磨粒的性質(zhì)；闡述了新型砂輪制造裝置的工作原理及其研究意義。
　　3、研究單顆磨粒磨削。分析單顆磨粒運(yùn)動(dòng)特性，初步總結(jié)了磨粒間距與砂輪磨削特性的關(guān)系。建立了單顆磨粒磨削的有限元模型。
　　4、分析磨粒排布方