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(kāi)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(gè)很普遍的磨削方法，并且現(xiàn)在很需要對(duì)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(gè)設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)爆破試驗(yàn)驗(yàn)證。為了重復(fù)磨削試驗(yàn)，一個(gè)經(jīng)過(guò)優(yōu)化并且適合高速磨削的砂輪被研發(fā)出來(lái)。這種砂輪的性能不僅通過(guò)了磨削試驗(yàn)，它表面對(duì)于修整和配合的調(diào)整性也是合適的。此后，在一個(gè)相似的試驗(yàn)中，一個(gè)

2、金剛石砂輪在性能驗(yàn)證測(cè)試中被使用。1、簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介對(duì)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(chǎng)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(duì)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(zhǎng)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(duì)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(duì)于近年來(lái)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(duì)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(duì)于一個(gè)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(gè)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(jiǎn)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(duì)于高速磨削的砂輪來(lái)說(shuō)也是非常重要的。有限元方法被應(yīng)用于設(shè)計(jì)中來(lái)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(duì)高速磨削砂輪安全性能的評(píng)估對(duì)高速磨削砂輪安全性能的評(píng)估一個(gè)經(jīng)過(guò)多重檢測(cè)優(yōu)化后的砂輪會(huì)接受一個(gè)破壞實(shí)驗(yàn)，之后，這個(gè)設(shè)計(jì)才會(huì)證實(shí)安全可靠。圖表5闡述

7、的是一個(gè)砂輪在旋轉(zhuǎn)破壞強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上的圖片。一個(gè)用于壓縮空氣的空氣渦輪作為動(dòng)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(gè)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(cè)試一個(gè)大直徑砂輪的曲柄軸成為可能。經(jīng)過(guò)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(kāi)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(gè)試驗(yàn)研發(fā)一個(gè)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