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聚晶金刚石刀具磨削工艺参数优化及磨削机理研究

作　者: 刘峰斌
导　师: 张弘弢
学　校: 大连理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 聚晶金刚石 磨除率 磨耗比 磨削机理
分类号: TG711
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


聚晶金刚石是一种高硬度、高耐磨性的新型刀具材料，被广泛应用于工业领域。但它的难磨削性使它的推广应用又受到很大的限制，主要体现在磨削效率低、磨削成本高。如何提高磨削效率同时降低磨削成本成为国内外研究的重点和难点。 首先，本文通过试验，系统的研究了聚晶金刚石磨削工艺参数对磨削力、磨除率及磨耗比的影响规律，进而借助数学方法建立了砂轮线速度、工作台调定压力和进给量对磨削力、磨除率和磨耗比的数学模型，并通过优化方法得到了实现较高磨削效率和较低磨削成本的最优值，指出诸个工艺参数影响磨削力的强弱，推得了在各种情况下选择各工艺参数的原则。 其次，通过分析磨削后聚晶金刚石已加工表面的电子扫描显微镜照片，理清了聚晶金刚石的磨削机理，指出力和热的综合作用是聚晶金刚石去除的原因，其中包括磨料机械去除、脆性破裂去除和金刚石氧化、石墨化去除及高温塑性去除。 最后，本文运用推得的磨削机理分析了磨削工艺参数对磨削力、磨除率和磨耗比的影响规律，同时，也用磨削中的一些现象揭示了本文磨削机理的正确性。

全文目录


第一章 绪论  8-17
  1．1 本课题研究意义  8
  1．2 国内外聚晶金刚石刀具刃磨技术研究现状  8-15
    1．2．1 刃磨工艺的研究  8-14
    1．2．2 刃磨机理的研究  14-15
  1．3 本课题主要研究工作  15-17
    1．3．1 工程背景  15
    1．3．2 本课题主要研究工作  15-17
第二章 聚晶金刚石刀具制造及刃磨工艺  17-27
  2．1 聚晶金刚石刀具的制造工艺  17-21
    2．1．1 人造金刚石的合成  17-18
    2．1．2 聚晶金刚石复合片的制造  18-21
    2．1．3 聚晶金刚石刀具的制造  21
  2．2 聚晶金刚石刀具的性能  21-23
  2．3 金刚石砂轮  23-24
    2．3．1 金刚石砂轮的构成  23
    2．3．2 金刚石砂轮的制造  23-24
    2．3．3 金刚石砂轮的特性  24
  2．4 聚晶金刚石刀具的刃磨过程  24-26
    2．4．1 刃磨设备  24-25
    2．4．2 刃磨工艺  25-26
  2．5 结语  26-27
第三章 聚晶金刚石磨削工艺参数对磨削的影响  27-41
  3．1 试验条件及试验设计  27-29
    3．1．1 试验条件  27-28
    3．1．2 试验设计  28-29
  3．2 工艺参数对磨削力的影响  29-35
    3．2．1 砂轮线速度V_c  30
    3．2．2 调定压力F_A  30-32
    3．2．3 微进给量f  32
    3．2．4 大进给量V_f  32-33
    3．2．5 冷却条件  33-34
    3．2．6 砂轮结合剂  34-35
    3．2．7 砂轮磨损  35
  3．3 工艺参数对磨除率和磨耗比的影响  35-39
    3．3．1 砂轮线速度V_c  35-36
    3．3．2 调定压力F_A  36
    3．3．3 微进给量f  36-37
    3．3．4 大进给量V_f  37
    3．3．5 冷却条件  37-38
    3．3．6 砂轮结合剂  38-39
  3．4 结语  39-41
第四章 聚晶金刚石磨削数学模型的建立和优化  41-57
  4．1 试验设计及结果  41-42
  4．2 数学模型的建立  42-50
    4．2．1 数学方法简介  42-46
    4．2．2 经验公式的建立  46-50
  4．3 优化求解  50-54
    4．3．1 优化方法简介  50-52
    4．3．2 优化结果  52-54
  4．4 综合分析  54-55
  4．5 结语  55-57
第五章 聚晶金刚石磨削机理的研究  57-63
  5．1 聚晶金刚石的磨削模型  57-58
  5．2 聚晶金刚石磨削机理分析  58-62
    5．2．1 磨粒机械损耗去除  58-59
    5．2．2 热物理、热化学磨除  59
    5．2．3 高温塑性变形  59-60
    5．2．4 破裂磨削  60-62
  5．3 结语  62-63
第六章 聚晶金刚石磨削工艺理论分析  63-68
  6．1 磨削工艺参数影响规律的理论分析  63-67
    6．1．1 砂轮线速度影响分析  63-64
    6．1．2 调定压力的影响规律分析  64
    6．1．3 微进给量的影响规律分析  64-66
    6．1．4 大进给量的影响规律分析  66
    6．1．5 冷却液影响规律分析  66
    6．1．6 砂轮结合剂的影响规律分析  66-67
  6．2 结语  67-68
第七章 结论与展望  68-70
附录  70-73
致谢  73-74
参考文献  74-75

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 刀具、磨料、磨具、夹具、模具和手工具 > 刀具 > 各种材料刀具
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