磨粒葉序排布端面砂輪的制造及磨削機理的若干研究.pdf

1、普通砂輪表面的磨粒呈現(xiàn)隨機排布，使得大量磨粒無法真正參與磨削工作，而且砂輪表面的容屑空間難以控制，導致了磨削過程中砂輪工作表面易阻塞、磨削溫度高、法向磨削力與切向磨削力之比大、磨粒易脫落和砂輪性能不能充分發(fā)揮等問題。本文將仿生學中的葉序理論與磨削機理相結(jié)合，通過光刻技術(shù)和復合電鍍技術(shù)，使磨粒按葵花盤籽粒分布形式均勻地排布在砂輪，實現(xiàn)了砂輪磨粒的有序化排布，這對提高砂輪性能有重要的意義。
　　本文首先依據(jù)仿生學葉序理論設計出了一種基

2、于葵花盤籽粒排布的工程化砂輪并進行了砂輪的制備。研究了H.Vogel數(shù)學模型中葉序發(fā)散角、葉序系數(shù)k對籽粒排布的影響，通過H.Vogel數(shù)學模型描述磨粒的排布結(jié)構(gòu)，并利用三維造型軟件UG設計出了磨粒葉序排布砂輪。提出磨粒葉序排布砂輪的制備方法，總結(jié)了掩膜的制備流程及電鍍工藝流程，實驗研究了掩膜孔徑及厚度對上砂質(zhì)量的影響、電鍍液成分及電鍍工藝參數(shù)對鍍層質(zhì)量的影響，利用光刻技術(shù)和電鍍工藝制備出了不同葉序參數(shù)k的磨粒葉序排布砂輪。
　　

3、然后通過數(shù)學分析軟件Matlab對砂輪表面磨粒的運動軌跡進行仿真分析，分別研究了葉序系數(shù)、進給速度、砂輪轉(zhuǎn)速對磨粒軌跡的影響；分析了磨粒的運動軌跡對工件表面粗糙度和磨削力的影響。
　　最后利用有限元仿真軟件DEFORM-3D對磨粒葉序排布砂輪的磨削加工過程進行仿真分析。通過對相同磨削條件下不同葉序系數(shù)的砂輪的磨削過程進行仿真，結(jié)果表明：通過控制葉序系數(shù)可以有效地降低砂輪磨削力和提高砂輪磨削加工質(zhì)量。通過改變某一磨削參數(shù)（主要包括進