磨削是精密高效加工的一種重要方法,其使用的砂輪通過修銳后,磨粒微刃十分鋒利,切削性能良好。但隨著砂輪磨削時(shí)間的增加,砂輪會(huì)出現(xiàn)磨屑堵塞、磨粒微破碎、磨粒磨損和磨粒脫落等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象相互疊加的綜合作用,使得磨削力增大、磨削溫度升高,甚至發(fā)生工件表面燒傷和磨削應(yīng)力增大等磨削缺陷。如果砂輪磨鈍后依舊處在工作狀態(tài),將影響工件質(zhì)量和磨削效率;而過早對(duì)砂輪修銳處理,又會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加。因此在線進(jìn)行砂輪磨損狀態(tài)的監(jiān)測(cè),及時(shí)提醒砂輪修銳或者更換砂輪具有重要的意義。本文以鉻剛玉砂輪作為研究對(duì)象,通過檢測(cè)磨削過程的各種信號(hào)來分析砂輪磨損狀態(tài),并根據(jù)采樣塊（Cr12）采樣的磨削溫度確定出砂輪磨鈍時(shí)的溫度閥值,同時(shí)探究了磨削溫度高速采集工藝。為了適應(yīng)工廠應(yīng)用,設(shè)計(jì)了一款低成本的溫度采集裝置。研究的主要成果包括以下四個(gè)部分:（1）借助標(biāo)記手段進(jìn)行了砂輪局部形貌的在位跟蹤,探究了工件材料累積去除體積對(duì)砂輪表面磨損程度的影響,以及砂輪磨損程度對(duì)工件表面質(zhì)量、采樣磨削力和采樣磨削溫度的影響。在磨削參數(shù)v_s=30 m/s,v_w=200 mm/s,a_p

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

砂輪的磨損形式

第一章緒論3（a）磨粒脫落（b）微破碎（c）大塊破碎（d）堵塞粘著圖1.2棕剛玉砂輪的磨損形式Fig.1.2Thewearformsofbrowncorundumwheel砂輪磨損程度增加會(huì)造成被磨削工件表面紋理和表面力學(xué)性能發(fā)生改變。工件表面紋理涉及到粗糙度、波紋度、表面缺陷等，表面力學(xué)性能涉及到氧化、加工硬化、磨削燒傷、殘余應(yīng)力等，如圖1.3所示[12]。較大的粗糙度和波紋度會(huì)影響工件的運(yùn)動(dòng)精度、增加振動(dòng)、降低工件耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度。工件表面力學(xué)性能發(fā)生改變后，不僅對(duì)工件的耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕能力產(chǎn)生影響，還會(huì)導(dǎo)致工件尺寸不穩(wěn)定[13]。例如南京航空航天大學(xué)的李峰研究了砂輪磨削過程中的磨損情況，當(dāng)砂輪單位寬度上工件材料去除總量達(dá)到3800mm3/mm時(shí)，由于砂輪磨損嚴(yán)重，加工工件質(zhì)量降低，出現(xiàn)振紋和燒傷缺陷[14]。另外由于砂輪出現(xiàn)鈍化，還會(huì)造成砂輪磨削效率的降低。圖1.3工件質(zhì)量特征示意圖Fig.1.3Schematicofsurfaceintegrityevaluationsystem因此，當(dāng)砂輪磨損嚴(yán)重時(shí)，需要對(duì)砂輪進(jìn)行修銳處理，以改善砂輪的磨削性能。以往工作中，大多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定時(shí)修整或修銳砂輪，但這樣做法比較盲目[15]。因?yàn)槿绻l繁修整會(huì)縮短砂輪使用壽命和降低加工效率，而砂輪磨鈍已超過極限還在使用又會(huì)引起工件質(zhì)量問題[16]。據(jù)學(xué)者統(tǒng)計(jì)，由于刀具磨損需要進(jìn)行刀具更換的時(shí)間占用全部停機(jī)時(shí)間的20%。但是如果引入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就能

第一章緒論3（a）磨粒脫落（b）微破碎（c）大塊破碎（d）堵塞粘著圖1.2棕剛玉砂輪的磨損形式Fig.1.2Thewearformsofbrowncorundumwheel砂輪磨損程度增加會(huì)造成被磨削工件表面紋理和表面力學(xué)性能發(fā)生改變。工件表面紋理涉及到粗糙度、波紋度、表面缺陷等，表面力學(xué)性能涉及到氧化、加工硬化、磨削燒傷、殘余應(yīng)力等，如圖1.3所示[12]。較大的粗糙度和波紋度會(huì)影響工件的運(yùn)動(dòng)精度、增加振動(dòng)、降低工件耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度。工件表面力學(xué)性能發(fā)生改變后，不僅對(duì)工件的耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕能力產(chǎn)生影響，還會(huì)導(dǎo)致工件尺寸不穩(wěn)定[13]。例如南京航空航天大學(xué)的李峰研究了砂輪磨削過程中的磨損情況，當(dāng)砂輪單位寬度上工件材料去除總量達(dá)到3800mm3/mm時(shí)，由于砂輪磨損嚴(yán)重，加工工件質(zhì)量降低，出現(xiàn)振紋和燒傷缺陷[14]。另外由于砂輪出現(xiàn)鈍化，還會(huì)造成砂輪磨削效率的降低。圖1.3工件質(zhì)量特征示意圖Fig.1.3Schematicofsurfaceintegrityevaluationsystem因此，當(dāng)砂輪磨損嚴(yán)重時(shí)，需要對(duì)砂輪進(jìn)行修銳處理，以改善砂輪的磨削性能。以往工作中，大多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定時(shí)修整或修銳砂輪，但這樣做法比較盲目[15]。因?yàn)槿绻l繁修整會(huì)縮短砂輪使用壽命和降低加工效率，而砂輪磨鈍已超過極限還在使用又會(huì)引起工件質(zhì)量問題[16]。據(jù)學(xué)者統(tǒng)計(jì)，由于刀具磨損需要進(jìn)行刀具更換的時(shí)間占用全部停機(jī)時(shí)間的20%。但是如果引入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就能


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