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东北大学学报（自然科学版） 2022年第5期43卷 681-688页

作者：温雪龙王承宝巩亚东孙付强东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具,探讨了微磨具表面涂层制备机理,针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究,分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明,随着不同涂层微磨具磨削速度... 详细信息

采用真空射频溅射的方法制备涂层微磨具,探讨了微磨具表面涂层制备机理,针对黄铜材料进行涂层微磨具的磨削表面质量实验研究,分析不同加工工艺参数和因素对涂层微磨具磨削表面性能的影响规律.实验结果表明,随着不同涂层微磨具磨削速度的增大,磨削深度和进给速度的减小,黄铜表面粗糙度呈现减小的趋势,表面形貌更加光滑,表面质量更好;在相同的磨削工艺参数下,与未涂层微磨具相比,涂层微磨具的磨削力值更低;相同粒度的涂层微磨具和未涂层微磨具比较,涂层微磨具表面粘结磨屑现象得到改善,在一定程度上增加了涂层微磨具的使用寿命.

关键词：涂层微磨具表面粗糙度磨削力表面形貌表面质量

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TiC涂层微磨具磨削表面质量影响因素

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第4期43卷 534-540页

作者：温雪龙李佳育李欣妍东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

对钠钙玻璃进行磨削实验,研究了磨削参数对加工后钠钙玻璃表面粗糙度和形貌的影响.探讨了不同涂层微磨具磨削后已加工表面形貌和不同冷却条件下表面的粗糙度.实验结果表明:随磨削速度的增加,磨削深度和进给速度减小,已加工表面粗糙度减... 详细信息

对钠钙玻璃进行磨削实验,研究了磨削参数对加工后钠钙玻璃表面粗糙度和形貌的影响.探讨了不同涂层微磨具磨削后已加工表面形貌和不同冷却条件下表面的粗糙度.实验结果表明:随磨削速度的增加,磨削深度和进给速度减小,已加工表面粗糙度减小,表面形貌更光滑、质量更好.在不同冷却条件下,湿磨已加工表面粗糙度值更低,表面质量更好.相同粒度的CBN微磨具和金刚石微磨具相比,金刚石涂层微磨具加工表面质量更好,更适宜对玻璃等硬脆材料进行磨削加工.

关键词：涂层微磨具磨削性能表面形貌表面粗糙度表面质量

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涂层微磨具的磨损机理仿真与试验研究

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机械设计与制造 2020年第2期 1-5,9页

作者：谭学飞温雪龙于兴晨慕雅婧东北大学机械工程与自动化学院

阐明了涂层微磨具磨削过程中的磨粒磨损机制,建立未涂层微磨具单磨粒磨损数学模型,得到了磨损体积随时间变化的函数关系。并采用仿真和试验结合的方法研究了涂层与未涂层微磨具在相同条件下,分别改变磨削深度,磨削线速度观察相应磨削温... 详细信息

阐明了涂层微磨具磨削过程中的磨粒磨损机制,建立未涂层微磨具单磨粒磨损数学模型,得到了磨损体积随时间变化的函数关系。并采用仿真和试验结合的方法研究了涂层与未涂层微磨具在相同条件下,分别改变磨削深度,磨削线速度观察相应磨削温度,磨削力和磨损深度的变化。结果表明:随着磨削深度的增加,涂层与未涂层微磨具磨削温度,磨削力和磨损深度均显著增加;磨削线速度增大时,涂层和未涂层微磨具磨削力有减小的趋势而磨削温度和磨损深度增大,但与磨削深度的影响相比并不显著。上述研究为涂层微磨具的研究提供了理论和现实依据。

关键词：涂层微磨具磨损机理磨削力磨损深度

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涂层微磨具磨削性能实验与仿真研究

涂层微磨具磨削性能实验与仿真研究

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作者：慕雅婧东北大学

学位级别：硕士

随着机械制造行业迅猛发展,对相关刀具研究也吸引众多学者的目光。如何提高刀具的使用寿命,并保证较高的加工精度成为亟待解决的问题。目前,常见延长刀具使用寿命的方法就是在刀具表面镀膜,以延缓刀具磨损。随着光电行业迅猛发展,众多... 详细信息

随着机械制造行业迅猛发展,对相关刀具研究也吸引众多学者的目光。如何提高刀具的使用寿命,并保证较高的加工精度成为亟待解决的问题。目前,常见延长刀具使用寿命的方法就是在刀具表面镀膜,以延缓刀具磨损。随着光电行业迅猛发展,众多微小元器件的加工也是学者们研究的重要内容。传统电镀金刚石微磨具虽然加工精度高,但是由于金刚石磨粒只是机械镶嵌在结合剂中,在磨削过程中承受高频冲击,磨粒极易脱落,大大地影响微磨具使用寿命和表面加工质量。因此,本文探究了一种新型涂层微磨具的制备方式,并研究了相应磨削和抗磨损性能,具体研究内容如下:（1）阐述了多弧离子镀镀膜原理及成膜机理;对不同工艺参数对膜层组织结构及性能进行描述;介绍了常见涂层性能检验方法;根据实验结果和相应理论研究,探明了涂层微磨具磨损机理,推导微磨具磨损体积公式。（2）研究了基底温度和负偏压对涂层性能的影响规律。通过单因素实验研究了基底温度和负偏压对涂层表面粗糙度,摩擦系数,形貌及涂层厚度的影响;通过断面线扫和XRD分析研究了涂层,渗透层和基底元素变化规律,验证了镀覆和保温处理后TiC的生成。根据研究获得的最佳镀膜参数制备涂层微磨具。（3）采用实验和仿真对比研究方式,进行三因素五水平正交实验,研究了涂层与未涂层微磨具在不同磨削深度,磨削线速度和进给速度下,磨削力,磨削温度和磨损量变化趋势;还研究了不同工艺参数对已加工表面加工质量及形貌的影响。（4）磨损实验研究了涂层与未涂层,不同粒度和不同制备条件下涂层微磨具抗磨损性能。通过测量不同去除体积时微磨具直径,观测微磨具表面形貌,并计算磨粒磨损破碎比例来对比不同微磨具磨损状况。还探究了在不同去除体积时,工件表面形貌及粗糙度变化规律。

关键词：涂层微磨具多弧离子镀磨削力表面质量磨损机制

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TiC涂层微磨具磨削机理及抗磨损性能研究

TiC涂层微磨具磨削机理及抗磨损性能研究

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作者：李欣妍东北大学

学位级别：硕士

随着科技水平的不断进步,机械制造行业的日益发展,设备的小型化、精密化成为了发展的大趋势,精密加工技术成为了学者们关注的焦点。磨削作为一种精加工技术,可以获得很高的表面质量,在微尺度加工过程中有着十分重要的地位。传统的电镀... 详细信息

随着科技水平的不断进步,机械制造行业的日益发展,设备的小型化、精密化成为了发展的大趋势,精密加工技术成为了学者们关注的焦点。磨削作为一种精加工技术,可以获得很高的表面质量,在微尺度加工过程中有着十分重要的地位。传统的电镀金刚石微磨具的微磨粒只是镶嵌在结合剂中,同时,在磨削过程中由于刀具直径小,单颗磨粒需要承受很大的高频冲击,磨粒易发生脱落现象,大大地影响微磨具使用寿命和加工表面质量。目前,常见的延长刀具使用寿命的方法是在刀具表面镀膜。基于此,本文通过实验和软件优化相结合的方式对TiC涂层微磨具的涂层制备参数进行优化,并研究了 TiC涂层微磨具的磨削机理和相应的抗磨损性能,同时通过实验验证了使用优化镀膜参数制备的涂层微磨具各方面性能。具体研究内容如下:(1)涂层微磨具涂层参数优化研究:对于涂层制备工艺对涂层质量的影响进一步深入研究,对TiC涂层性能进行综合评价。利用熵权变换、遗传算法等数学模型对于前人单因素实验结果进行优化,选取优化后结果制备涂层微磨具,对比涂层性能,总结涂层微磨具制备工艺规律。(2)涂层微磨具磨削性能实验研究:进行涂层微磨具的磨削性能实验,考察涂层微磨具磨削过程中磨削力及工件表面质量的影响变化情况,分析不同的涂层镀膜参数、涂层表面粗糙度(涂层微磨具粒度)、磨削速度、进给速度、磨削深度、磨粒粒度、冷却情况对加工质量的影响,对比是否经熵权变换-遗传算法优化镀膜参数后制备的涂层微磨具在磨削过程中磨削力和加工工件表面质量情况,总结涂层微磨具磨削性能规律,并优化涂层微磨具的磨削工艺参数。(3)涂层微磨具磨削力和热特性仿真研究:利用仿真和实验相结合的方法,探讨涂层金刚石微磨具的特殊复合磨损机制,建立单颗磨粒的微观损伤模型,进而分析TiC涂层微磨具的磨损特性和规律,阐述TiC涂层金刚石微磨具磨削机理。建立涂层微磨具的磨削力/热有限元仿真模型,对比分析不同涂层厚度的涂层微磨具磨削力/热在不同磨削参数下的分布范围与变化规律,进而研究磨削力/热对加工表面的影响规律,与实验结果进行比照验证,得出仿真模型的有效性与正确性。(4)涂层与未涂层微磨具磨损对比实验研究:选取不同粒度的涂层与未涂层微磨具进行磨损实验研究,总结涂层微磨具磨损过程中规律以及形貌的变化规律等,绘制磨损曲线,研究TiC涂层在减缓微磨具磨损、延长使用寿命方面的效果。

关键词：涂层微磨具磨削性能磨削力表面质量磨损

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