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一种CBN刀具预修黑色金属试件的单颗磨粒连续划擦干涉行为测试方法

关键词 cbn , 工具 , 黑色金属|2017-11-22 08:44:54|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要 申请号:201610077954.1申请日:2016.02.04申请人:华侨大学发明人:姜峰;张涛;言兰;徐西鹏摘要:&

申请号: 201610077954.1

申请日: 2016.02.04   

申请人: 华侨大学

发明人: 姜峰; 张涛; 言兰; 徐西鹏

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       摘要: 

       本发明公开了一种CBN刀具预修黑色金属试件的单颗磨粒连续划擦干涉行为测试方法,属于机械加工中的材料性能测试及精密与超精密加工领域,通过将黑色金属试件固定在电主轴上,对该试件进行在线动平衡;然后采用CBN刀具对该试件进行修盘,达到测试所需的端面跳动以及粗糙度要求;随后换装顶端固接有单颗磨粒的工具头,并在更换过程中进行对刀;最后进入划擦测试,试件以指定转速旋转,工具头以指定切深径向进给,在试件端面形成干涉螺旋形划痕,测量系统在此过程中采集划擦力、声发射信号等物理量。本发明能够模拟高速磨削过程磨粒间的干涉行为。相关测试结果可用于磨削机理的深入研究以及磨削参数的优化。

       主权利要求:

       一种CBN刀具预修黑色金属试件的单颗磨粒连续划擦干涉行为测试方法,其特征在于:包括:1)将黑色金属试件固定在电主轴上,试件可通过电主轴旋转;对该试件进行在线动平衡;2)采用CBN单点刀具对该试件进行修盘,以在试件表面形成端面跳动量优于IT1级,表面平均粗糙度Ra优于10nm的修盘区域,具体步骤如下:2-1)CBN单点刀具粗加工修盘:立式车削模式,修盘的同时对CBN单点刀具和试件进行冷却,修盘时试件的转速范围为2000~10000rpm,CBN单点刀具从试件外侧以10~50μm的切深沿试件径向进给,进给速度范围为0.4~1.2mm/s,进给距离为试件直径的1/4~1/2;2-2)CBN单点刀具精加工修盘:立式车削模式,修盘的同时对CBN单点刀具和试件进行冷却,修盘时试件的转速范围为2000~10000rpm,CBN单点刀具从试件外侧以2~10μm的切深沿试件径向进给,进给速度范围为0.1~0.3mm/s,进给距离为试件直径的1/4~1/2;3)CBN单点刀具触碰对刀仪,确定修盘区域与对刀仪对刀平面的高度差h0;将CBN单点刀具更换为顶端固接有单颗磨粒的工具头,工具头顶端的磨粒触碰对刀仪,再将工具头沿试件旋转的轴向方向上移h0+δ,以使工具头顶端的磨粒位于试件修盘区域上方δ处,完成对刀;4)将工具头移至修盘区域的划擦点正上方,并下移δ+ap以使划擦深度为ap;根据需测试的划擦速度v和划擦点所在的划擦半径R,通过计算试件的设定转速n;根据需测试的干涉比率ρ,单颗磨粒的圆弧半径r,划擦深度ap,通过计算工具头的径向进给速度s;试件按照设定转速n转动,且工具头按照径向进给速度s和划擦深度ap沿试件径向进给,以使磨粒在修盘区域划擦形成预定干涉程度的划痕;划擦的同时对工具头和试件进行冷却;此过程中通过与工具头相连的测量系统采集划擦过程中的数据。

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