development of high-performance cbn and diamond grinding wheels for high-speed grinding翻譯

1、1高性能立方氮化硼的開發(fā)和金剛石砂輪的高速磨削關(guān)鍵詞：高速磨削，立方氮化硼陶瓷結(jié)合劑砂輪，金剛石砂輪利用立方氮化硼砂輪進(jìn)行高速磨削是一個很普遍的磨削方法，并且現(xiàn)在很需要對于這種方法在技術(shù)層面進(jìn)行改善。因此，有限單元法就被用于優(yōu)化砂輪形狀，而且這個設(shè)計(jì)已經(jīng)通過爆破試驗(yàn)驗(yàn)證。為了重復(fù)磨削試驗(yàn)，一個經(jīng)過優(yōu)化并且適合高速磨削的砂輪被研發(fā)出來。這種砂輪的性能不僅通過了磨削試驗(yàn)，它表面對于修整和配合的調(diào)整性也是合適的。此后，在一個相似的試驗(yàn)中，一個

2、金剛石砂輪在性能驗(yàn)證測試中被使用。1、簡介簡介對于高速磨削效率的改善已經(jīng)有將近六年了，但是，在旋轉(zhuǎn)破壞發(fā)生時(shí)普通的砂輪的速度是60ms。自從立方氮化硼出現(xiàn)在市場上，高速磨削就已經(jīng)被研究了，高速定子的研發(fā)加速了其使用的研發(fā)。立方氮化硼具有高硬度和良好的熱穩(wěn)定性，這對于高速磨削的切削刃磨粒特別常重要，因?yàn)樗梢猿掷m(xù)工作更長的時(shí)間。高速磨削在20世紀(jì)80年代向?qū)嵺`應(yīng)用的發(fā)展是因?yàn)橐幌盗杏诟咚倌ハ飨嚓P(guān)的技術(shù)（磨粒，砂輪，磨床）。特別的，對于高效

3、率凸輪輪廓磨削，高速磨削可以應(yīng)用于汽車零件的加工。在大多生產(chǎn)線上，圓周速度現(xiàn)在已經(jīng)有了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為160ms，這對于近年來的曲柄軸的高速磨削加工技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)了，而部分生產(chǎn)線已經(jīng)將圓周速度加快到200ms。為了更為提高高速磨削技術(shù)，這篇報(bào)告指出了一些必要的技術(shù)。2、高速磨削的砂輪設(shè)計(jì)高速磨削的砂輪設(shè)計(jì)一般，高速磨削應(yīng)用的是陶瓷結(jié)合劑立方氮化硼砂輪，在高速磨削使用的砂輪中，不只需要良好的磨削性能，也需要考慮到對于旋轉(zhuǎn)破壞采用的安全措施，減

4、少由于離心力而產(chǎn)生應(yīng)力和位移，考慮如下三點(diǎn)是非常必要的：輪芯材料的選擇輪芯的設(shè)計(jì)粘結(jié)層的粘附方法砂輪的設(shè)計(jì)和影響表面光潔度和形狀的砂輪平衡度在下面的部分闡述。2.1高速磨削的砂輪輪芯對于一個高速磨削砂輪的輪芯，他的材料應(yīng)選用高硬度比。鋁合金，鈦合金和碳纖維強(qiáng)化塑料（CFRP）是滿足標(biāo)準(zhǔn)的材料，因?yàn)槭褂眠@些材料產(chǎn)生的位移量和應(yīng)力較低，材料硬度高，如下面（1）、（2）兩個公式所示。E：彈性模量；v：泊松比；ρ：比重；ω：角速度；r：內(nèi)徑；R

5、：外徑；K：Rr；g：重力加速度考慮得到所選材料的簡易程度也是我們必須要考慮的。通常使用鈦合金和鋁合金所用到的圓周速度是200ms，而使用鋼材所達(dá)到的圓周速度為160ms。最近，大家都倡導(dǎo)要從環(huán)保和減少成本角度考慮回收利用，因此，核心材料的選擇也需要考慮到材料的疲勞強(qiáng)度極限。2.2砂輪形狀在核心材料的選擇方面，形狀對于高速磨削的砂輪來說也是非常重要的。有限元方法被應(yīng)用于設(shè)計(jì)中來減少由于離心力而產(chǎn)生的的應(yīng)力與位移。特別的，因?yàn)橛捎陔x心力而

6、產(chǎn)生的位移與砂輪損壞直接相關(guān)，所以，控制這方面的位移是設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。圖表1闡述的就是不同形狀所產(chǎn)生的不同的位移值。而且，為了減少替換砂輪的次數(shù)，調(diào)整最佳砂輪形狀3不平衡度gcm主軸配合誤差μm不平衡度gcm主軸配合誤差μm圖表3（上）：不平衡度與誤差的關(guān)系圖表4（下）：安裝O型圈后的不平衡度3.對高速磨削砂輪安全性能的評估對高速磨削砂輪安全性能的評估一個經(jīng)過多重檢測優(yōu)化后的砂輪會接受一個破壞實(shí)驗(yàn)，之后，這個設(shè)計(jì)才會證實(shí)安全可靠。圖表5闡述

7、的是一個砂輪在旋轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上的圖片。一個用于壓縮空氣的空氣渦輪作為動力源，砂輪的主軸掛裝在旋轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上，這個試驗(yàn)機(jī)可以將重達(dá)300千克的砂輪旋轉(zhuǎn)至40000轉(zhuǎn)每分鐘，這使得測試一個大直徑砂輪的曲柄軸成為可能。經(jīng)過破壞試驗(yàn)后的砂輪如圖表6中展示的一樣。試驗(yàn)砂輪是由輕金屬合金制造的，開始的轉(zhuǎn)速是200ms，使其破壞的速度是550ms，一組設(shè)計(jì)人員正在利用這個試驗(yàn)研發(fā)一個更加安全的砂輪。圖表5（左）：砂輪在旋轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上的