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1、机电工程学院 毕业设计设计题目: 空心球球型超硬砂轮轮磨削工件表表面 质量量分析实验研研究 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2013 年年 5 月 155 日目 录摘 要31引言12国内外研究现现状23.本文选题的的意义与工作作内容53.1 本文选选题的背景与与意义53.2 研究内内容53.3 研究方方法54.表面质量测测量方法74.1 比较法法74.2 针描法法84.3 光切法法94.4 表面质质量测量方法法选择94.5 测量原原理95.磨削试验方方案105.1 磨削方方式105.1.1外圆圆磨削105.1.2内圆圆磨削115.1.3 平平面磨削115.2 实验方方案125.2
2、.1单因因素试验方案案125.3 磨削工工艺条件146.实验材料及及设备156.1 试验验材料156.2 磨削实实验台166.3 砂轮的的平衡及修整整176.3.1 砂砂轮的选用176.3.2 砂砂轮的平衡176.3.3 砂砂轮的修整187.实验分析207.1 工件速速度对表面质质量的影响207.2 磨削深深度对表面质质量的影响207.3 砂轮线线速度对磨削削工件表面质质量的影响207.4 结论208 总结2229 致谢24410 参考文献献25 摘 要空心球型超硬砂砂轮磨削是一一种新型的磨磨削方式，对于提高表表面磨削质量量和加工特殊殊材料是一项项新的技术，当当然这也是磨磨削技术的发发展趋势。
3、进行空心球球型超硬砂轮轮磨削工件表表面质量分析析实验是研究究磨削用量对对磨削表面质质量的影响最最有效的方法法。由于国内内这方面的磨磨削机理工艺艺实验研究很很少，所以相相关成果相对对其它已经成成熟的磨削技技术来说有很很大差距。论文首先介绍了了空心球超硬硬磨料磨具的的研究历史和和现状，在对对磨削过程进进行了大致的的描述之后，提提出了空心球球型超硬砂轮轮磨削工件表表面质量实验验的研究思路路，并且对空空心球型超硬硬砂轮平面磨磨削的实验方方案进行了选选择与确定。本文的实验采用用河南工业大大学郑州第二二机床厂的普普通平面磨床床，该磨床的的特点是; 磨床主轴的的旋转精度高高，可变速的的范围大，该该产品拥有体
4、体积轻巧，操操作简便，精精密度高，性性能稳定，寿寿命长久，零零部件具有高高耐磨性等特特点。采用空空心球型超硬硬砂轮对455#钢的磨削削过程进行了了实验分析。深深入详细的分分析了平面磨磨削条件下磨磨削用量的不不同对磨削工工件表面质量量的影响，本本次实验采用用了正交试验验和单因素试试验的方法比比较工件速度度、磨削深度度、砂轮速度度与工件表面面粗糙度值的的关系。关键词：超硬磨磨料；磨削机机理；磨削用用量；表面质质量AbstracctHollow spherrical grindding iis a nnew kiind off superr abraasive wheell grinnding wa
5、y，To immprovee the qualiity off the surfaace grrindinng andd proccessinng of speciial maateriaal is a neww techhnologgy, off courrse, tthis aalso iis thee deveelopmeent trrend oof griindingg techhnologgy. The holloow sphhericaal supper-hard grindding wwheel grindding wworkpiiece ssurfacce quaality a
6、nalyysis eexperiiment is too studdy thee effeect off grinnding dosagge on the ggrindiing suurfacee quallity iis thee mostt effeectivee methhod. DDue too domeestic grindding mmechannism oof thiis proocess experrimentt is ssmall, so tthe reesultss relaative to otther mmaturee grinnding technnologyy ha
7、s greatt gap.The papper fiirstlyy intrroducees thee holllow baall abbrasivves reesearcch hisstory, on tthe grrindinng proocess were roughhly deescribbed, pputs fforwarrd thee holllow spphericcal suuper-hard grindding wwheel grindding wworkpiiece ssurfacce quaality of thhe expperimeent reesearcch tra
8、ain off thouught, and tthe hoollow spherrical superr-hard grindding wwheel planee grinnding experrimentt scheeme foor thee seleectionn and deterrminattion.Experimments in thhis paaper, usingg the seconnd macchine tool plantt of ZZhengzzhou iin HeNan unniverssity oof tecchnoloogy off plaiin surrface
9、grindder, tthe grrinderr is ccharaccterizzed byy; Griindingg machhine sspindlle rottationn accuuracy is hiigh, tthe vaariablle speeed raange iis bigg, thee prodduct hhas liight vvolumee, simmple ooperattion, high preciision, stabble peerformmance and llong sservicce liffe, coomponeents hhave hhigh w
10、wear rresisttance, etc. Usinng thee holllow spphericcal suuper-hard grindding wwheel grindding pprocesss of 45 # steell are analyyzed iin expperimeent. FFurtheer dettailedd anallysis of thhe plaane grrindinng griindingg dosaage unnder tthe coonditiion off diffferentt impaact onn the qualiity off gri
11、nnding surfaace, tthis eexperiiment adoptted thhe metthod oof ortthogonnal teest annd sinngle ffactorr expeerimennt commparinng worrkpiecce speeed, ggrindiing whheel sspeed, grinnding depthh and workppiece surfaace rooughneess vaalue rrelatiionshiip.Key worrds: superr abraasive； The grindding mmecha
12、nnism；Grindding ddosagee；The ssurfacce quaality41引言超硬砂轮的磨料料一般是由金金刚石或者立立方氮化硼组组成。本实验验中使用的空空心球型球砂砂轮轮以455结构钢作为为加工材料。空空心球型超硬硬砂轮磨削的的特点是：它所占比重重小，自然堆堆积密度为00.6-0.8g/cmm，这个比例例约为普通磨磨料的1/33。空心球超超硬磨具的制制造的粘结磨磨料，可以有有效地减小磨磨具在磨削工工件中所占的的比例，从而而减小砂轮的的离心力。空心球型超超硬磨料砂轮轮在很多实验验中表现出比比一般砂轮更更长的使用寿寿命。空心球型超超硬磨料磨具具比一般磨具具气孔率更大大，在磨
13、削过过程中，散热热、排屑更简简便，磨削工工件收烧伤影影响较小。因因而在工件的的磨削加工过过程中可以得得到较为理想想的工件表面面质量。相对于普通通超硬磨料砂砂轮来说，空空心球型超硬硬磨料在几何何形状上面作作了一些改变变。空心球型型超硬磨料的的壁厚与磨粒粒直径之比约约为1:100。薄壁在磨磨削过程中就就像很多细小小的刀，把我我们的磨削过过程变成微观观上的车削，而而且极大地降降低了磨削过过程中磨具与与工件的摩擦擦面积，因此此大大的减少少了摩擦过程程中所产生的的热量，从而而提高了磨具具的切削能力力和磨削的效效率，减少能能量消耗。表面质量一般主主要指表面粗粗糙度、表面面加工纹理和和表面波度以以及力学和化
14、化学性能。在在机械加工工工件表面质量量的研究中，表表面粗糙度是是一个非常重重要的衡量标标准。磨削加加工在机械加加工工艺中是是一个不可或或缺的步骤。随随着现代工业业生产中产品品技术的发展展与完善，机机械产品的精精度、刚度、使使用寿命的要要求也更高了了。新型材料料在应用上也也多趋向于高高精度、高强强度、高耐磨磨性、耐腐蚀蚀性、高硬度度等方面发展展。这些要求求给超硬磨削削带来了许多多以前未曾遇遇到过的问题题。所以，解解决这些问题题，多引进一一些新的加工工工艺，发展展各种新型磨磨削方式是很很有必要的。 2国内外研究现现状超硬磨具是现代代磨具分类一一个重要组成成，主要是指指人造金刚石石或者立方氮氮化硼磨
15、料构构成的新型磨磨具。超硬磨磨料磨具对普普通磨具的优优点如下：硬度。相对于于普通磨料不不具有的极高高硬度，让超超硬磨料磨具具可以加工各各种高硬度的的材料。例如如，金刚石制制作的磨具可可以加工硬质质合金、混凝凝土、石材等等有色金属和和非金属材料料等；同样立方氮化化硼磨具可以以加工磨具钢、不修钢、工具钢、耐热热合金等金属属上有很大优优势，超硬磨料磨磨具相对来说说磨损消耗较较少，磨削比能较较高，所以使用寿寿命更长，在在对普通磨料料磨具不能完完成的工件加加工中，如果果超硬磨料磨磨具被规范的的使用，能很很大程度上提提高经济优势势。超硬磨料磨磨具在使用过过程中几乎很很少有大的磨磨削变形，形状精度改改变几乎没有有，所以这更更加有利于磨磨削工作，加工中中不必总是更更换砂轮，对于磨削自自动化生产流流水线上，这这种优势
