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机械工程学报 2013年第23期49卷 174-181页

作者：赵清亮赵玲玲王宇孟琦哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 上海机床厂有限公司上海200090

大尺寸光学玻璃元件主要采用细磨粒金刚石砂轮进行精密/超精密磨削加工,但存在砂轮修整频繁、工件表面面形精度难以保证、加工效率低等缺点。采用大磨粒金刚石砂轮进行加工则具有磨削比大、工件面形精度高等优点,然而高效精密的修整是... 详细信息

大尺寸光学玻璃元件主要采用细磨粒金刚石砂轮进行精密/超精密磨削加工,但存在砂轮修整频繁、工件表面面形精度难以保证、加工效率低等缺点。采用大磨粒金刚石砂轮进行加工则具有磨削比大、工件面形精度高等优点,然而高效精密的修整是其实现精密磨削的关键技术。采用Cr12钢对电镀金刚石砂轮(磨粒粒径151μm)进行粗修整,借助修整区域聚集的热量加快金刚石的磨损,可使砂轮的回转误差快速降至10μm以内。结合在线电解修锐技术,采用杯形金刚石修整滚轮对粗修整后的电镀砂轮进行精修整,砂轮的回转误差可达6μm以内,轴向梯度误差由6μm降至2.5μm。通过对修整前后的金刚石砂轮表面磨损形貌成像及其拉曼光谱曲线分析了修整的机理。对应于不同的砂轮修整阶段进行熔融石英光学玻璃磨削试验,结果表明,砂轮回转误差较大时,工件材料表面以脆性断裂去除为主;随着砂轮回转误差和轴向梯度误差的减小,工件表面材料以塑性去除为主,磨削表面粗糙度为Ra19.6 nm,亚表层损伤深度低至2μm。可见,经过精密修整的大磨粒电镀金刚石砂轮可以实现对光学玻璃的精密磨削。

关键词：电镀金刚石砂轮熔融石英高效修整精密磨削亚表层损伤

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大磨粒金刚石砂轮的精密修整及光学玻璃磨削试验研究

大磨粒金刚石砂轮的精密修整及光学玻璃磨削试验研究

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作者：韩帅哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前，光学玻璃尤其是大尺寸光学元件主要采用细磨粒砂轮进行精密/超精密磨削加工，但存在修整频繁、加工效率低等缺陷。而采用大磨粒砂轮进行加工，具有磨削效率高、成本低等优点，但高效的修整是其实现精密磨削的关键技术。首先，探... 详细信息

目前，光学玻璃尤其是大尺寸光学元件主要采用细磨粒砂轮进行精密/超精密磨削加工，但存在修整频繁、加工效率低等缺陷。而采用大磨粒砂轮进行加工，具有磨削效率高、成本低等优点，但高效的修整是其实现精密磨削的关键技术。首先，探索使用铁基材料对大磨粒金刚石砂轮修整的可行性。通过仿真分析，从理论上确定了Cr12材料为粗修整所用铁基材料。采用无磨削液的干磨方法，利用产生的磨削热与磨削力来加速金刚石磨损，从而达到修整砂轮的目的。由于金刚石常温下性能稳定，硬度大，能否与铁基材料发生机械化学磨损作用是实现修整的关键。针对此情况设计了Cr12钢块的多磨粒刻划实验，结果显示，经刻划之后的金刚石磨粒发生了较严重磨损，并且表面有石墨和C60生成，从而验证了采用Cr12材料对金刚石砂轮进行修整的可行性。其次，对电镀金刚石砂轮进行精密修整试验。修整工艺为：第一步，采用Cr12钢块对金刚石砂轮进行粗修整，通过机械化学磨损去除金刚石磨粒材料，使砂轮的回转误差降至10μm以内。第二步，结合在线电解修锐技术，采用杯形金刚石修整轮对电镀砂轮进行精修整，砂轮的回转误差可达6μm以内。结果表明，此工艺组合能够有效的对电镀金刚石砂轮进行精密修整，并可显著提高砂轮的修整效率。最后，对应于不同的砂轮修整阶段（粗修整和精修整），对BK7、熔融石英、熔凝石英三种光学玻璃进行磨削实验，研究了修整效果对工件表面质量及磨削力的影响规律。结果表明，砂轮回转误差较大时，玻璃多以脆性断裂去除为主;随着砂轮回转误差的减小，磨削后工件表面粗糙度、面形精度值都相应降低，并且其去除方式以塑性域去除为主。在粗修整阶段，磨削工件时的切向力和法向力随着砂轮回转误差的减小而增大。而精修整之后，回转误差进一步降低，但磨削工件时的切向力和法向力却随之减小。经过精密修整后的大磨粒电镀金刚石砂轮可以加工出表面质量较好的工件。

关键词：电镀金刚石砂轮高效修整精密磨削光学玻璃

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辊环开槽专用金刚石砂轮精密成形修整研究

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电加工与模具 2023年第S1期 20-24,31页

作者：沈斌沈文达苏州高等职业技术学校江苏联合职业技术学院苏州分院江苏苏州215000 苏州新达高新技术应用研究所江苏苏州215000

分析了钢厂硬质合金辊环开槽的金刚石砂轮成型修整的各种方法,设计及开发了金属结合剂金刚石砂轮电火花成形修整机床,改进与创新了专用脉冲电源,讨论了精密成形修整中的关键要素,提出一种以大电流加工来解决高效修整、配备叠加包络高压... 详细信息

分析了钢厂硬质合金辊环开槽的金刚石砂轮成型修整的各种方法,设计及开发了金属结合剂金刚石砂轮电火花成形修整机床,改进与创新了专用脉冲电源,讨论了精密成形修整中的关键要素,提出一种以大电流加工来解决高效修整、配备叠加包络高压方波,应对难修的特殊配方。新的电火花磨削工艺是采用粗加工的大电流、狭脉宽、高频率,成倍地提高生产率,用中、精加工规准确保精密成形,解决了小R半圆加工后两侧偏“瘦”的工艺问题,最后用磨成的辊环槽型精度完成对成形砂轮精度的认证。

关键词：电火花磨削辊环开槽金刚石砂轮精密成形高效修整

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