超高頻感應(yīng)釬焊單層超硬磨料成形砂輪研制.pdf

1、單層釬焊超硬磨料砂輪具有磨粒把持強(qiáng)度高、砂輪壽命長(zhǎng)以及磨削效率高等優(yōu)勢(shì)，在高效磨削中體現(xiàn)出較好的效果，是未來(lái)高速高效磨削的重要工具。然而，由于高溫釬焊的熱過(guò)程影響，釬焊超硬磨料砂輪基體的變形嚴(yán)重問(wèn)題是限制該類砂輪制造技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。目前，通過(guò)采用局部超高頻感應(yīng)加熱方法，已可有效改善形面簡(jiǎn)單的平行砂輪常用的整體加熱方法所存在的基體熱變形問(wèn)題，滿足了精密磨削需求。但是，該方法還不能應(yīng)用于工作形面較復(fù)雜的成形砂輪制造，還未解決成形砂

2、輪感應(yīng)加熱時(shí)存在的形面溫度分布不均勻問(wèn)題，從而限制了釬焊超硬磨料成型砂輪制造質(zhì)量的提高。
　　針對(duì)成形砂輪超高頻感應(yīng)加熱時(shí)存在的形面溫度分布不均勻問(wèn)題，本文提出將復(fù)雜形面簡(jiǎn)化為其構(gòu)成要素（凹、凸特征成形面）進(jìn)行研究，分析不同感應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)特征成形面溫度分布的影響規(guī)律，進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)燕尾槽型成形砂輪釬焊用感應(yīng)器結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)成形面溫度的均勻分布。本文完成的主要研究工作如下：
　　1、將成形砂輪工作曲面簡(jiǎn)化為凹、凸兩類特征成形面進(jìn)行研

3、究，借助有限元仿真軟件，重點(diǎn)分析了不同線圈夾角和導(dǎo)磁體磁軛尺寸對(duì)凹面特征成形面溫度分布的影響，以及不同線圈結(jié)構(gòu)和線圈夾角對(duì)凸面特征成形面溫度分布的影響，在提高凹面加熱效率的同時(shí)降低了凸面加熱效率，為燕尾槽型成形砂輪超高頻感應(yīng)釬焊用感應(yīng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　2、基于以上對(duì)特征成形面溫度場(chǎng)的研究，重點(diǎn)分析了導(dǎo)磁體長(zhǎng)度對(duì)成形面溫度分布的影響規(guī)律，對(duì)燕尾槽型成形砂輪釬焊用感應(yīng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的感應(yīng)器結(jié)合超

4、高頻連續(xù)感應(yīng)釬焊工藝研制了單層釬焊 CBN成形砂輪，并對(duì)焊后砂輪表面形貌以及熱變形情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，焊后砂輪表面磨粒仍為有序排布，形面各處釬料分布均勻，無(wú)釬料堆積和氧化現(xiàn)象；焊后砂輪基體變形量在13μm以內(nèi)，可以達(dá)到未經(jīng)歷加熱過(guò)程的電鍍CBN砂輪的同等精度。
　　3、采用研制的單層釬焊CBN成形砂輪高效成形磨削TC4鈦合金試件，分別從磨削力、磨削溫度、試件加工表面尺寸精度和輪廓精度、試件加工表面完整性以及砂輪磨損情況綜合評(píng)價(jià)