申請?zhí)? 201610077954.1

申請日: 2016.02.04   

申請人: 華僑大學(xué)

發(fā)明人: 姜峰; 張濤; 言蘭; 徐西鵬

       摘要： 

       本發(fā)明公開了一種CBN刀具預(yù)修黑色金屬試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦干涉行為測試方法，屬于機(jī)械加工中的材料性能測試及精密與超精密加工領(lǐng)域，通過將黑色金屬試件固定在電主軸上，對該試件進(jìn)行在線動(dòng)平衡；然后采用CBN刀具對該試件進(jìn)行修盤，達(dá)到測試所需的端面跳動(dòng)以及粗糙度要求；隨后換裝頂端固接有單顆磨粒的工具頭，并在更換過程中進(jìn)行對刀；最后進(jìn)入劃擦測試，試件以指定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，工具頭以指定切深徑向進(jìn)給，在試件端面形成干涉螺旋形劃痕，測量系統(tǒng)在此過程中采集劃擦力、聲發(fā)射信號等物理量。本發(fā)明能夠模擬高速磨削過程磨粒間的干涉行為。相關(guān)測試結(jié)果可用于磨削機(jī)理的深入研究以及磨削參數(shù)的優(yōu)化。

       主權(quán)利要求:

       一種CBN刀具預(yù)修黑色金屬試件的單顆磨粒連續(xù)劃擦干涉行為測試方法，其特征在于：包括：1)將黑色金屬試件固定在電主軸上，試件可通過電主軸旋轉(zhuǎn)；對該試件進(jìn)行在線動(dòng)平衡；2)采用CBN單點(diǎn)刀具對該試件進(jìn)行修盤，以在試件表面形成端面跳動(dòng)量優(yōu)于IT1級，表面平均粗糙度Ra優(yōu)于10nm的修盤區(qū)域，具體步驟如下：2-1)CBN單點(diǎn)刀具粗加工修盤：立式車削模式，修盤的同時(shí)對CBN單點(diǎn)刀具和試件進(jìn)行冷卻，修盤時(shí)試件的轉(zhuǎn)速范圍為2000～10000rpm，CBN單點(diǎn)刀具從試件外側(cè)以10～50μm的切深沿試件徑向進(jìn)給，進(jìn)給速度范圍為0.4～1.2mm/s，進(jìn)給距離為試件直徑的1/4～1/2；2-2)CBN單點(diǎn)刀具精加工修盤：立式車削模式，修盤的同時(shí)對CBN單點(diǎn)刀具和試件進(jìn)行冷卻，修盤時(shí)試件的轉(zhuǎn)速范圍為2000～10000rpm，CBN單點(diǎn)刀具從試件外側(cè)以2～10μm的切深沿試件徑向進(jìn)給，進(jìn)給速度范圍為0.1～0.3mm/s，進(jìn)給距離為試件直徑的1/4～1/2；3)CBN單點(diǎn)刀具觸碰對刀儀，確定修盤區(qū)域與對刀儀對刀平面的高度差h0；將CBN單點(diǎn)刀具更換為頂端固接有單顆磨粒的工具頭，工具頭頂端的磨粒觸碰對刀儀，再將工具頭沿試件旋轉(zhuǎn)的軸向方向上移h0+δ，以使工具頭頂端的磨粒位于試件修盤區(qū)域上方δ處，完成對刀；4)將工具頭移至修盤區(qū)域的劃擦點(diǎn)正上方，并下移δ+ap以使劃擦深度為ap；根據(jù)需測試的劃擦速度v和劃擦點(diǎn)所在的劃擦半徑R，通過計(jì)算試件的設(shè)定轉(zhuǎn)速n；根據(jù)需測試的干涉比率ρ，單顆磨粒的圓弧半徑r，劃擦深度ap，通過計(jì)算工具頭的徑向進(jìn)給速度s；試件按照設(shè)定轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)，且工具頭按照徑向進(jìn)給速度s和劃擦深度ap沿試件徑向進(jìn)給，以使磨粒在修盤區(qū)域劃擦形成預(yù)定干涉程度的劃痕；劃擦的同時(shí)對工具頭和試件進(jìn)行冷卻；此過程中通過與工具頭相連的測量系統(tǒng)采集劃擦過程中的數(shù)據(jù)。