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论文开题报告:金刚石表层弱化处理后的加工性能评价

本文4积分 word文档下载 发表时间:2013/7/7 16:36:06 收藏此页 换稿提现 
目录/提纲:……
一、本课题的的研究目的和意义:
二、文献综述(国内外研究情况及其发展):
三、本课题的主要研究内容(提纲)和成果形式:
1、了解钎焊金刚石工艺特点及应用
2、制备各种浅表层弱化金刚石试样
3、搭建评价试验平台,进行实验评价
4、进行数据总结和分析,撰写毕业设计论文
四、拟解决的关键问题:
五、研究思路、方法和步骤:
六、本课题的进度安排:
七、参考文献:
八、指导教师意见:
九、所在系意见:
……

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院:机电及自动化学院   专业班级:机械工程及自动化2008级机械工程及自动化2班

课题名称 金刚石表层弱化处理后的加工性能评价

一、本课题的的研究目的和意义:
金刚石砂轮广泛用于加工硬质合金、工程陶瓷、光学玻璃、半导体材料、花岗岩等硬脆材料。其工作的前提是金刚石颗粒必须固结在基体(胎体)上。磨粒的固结状态直接影响砂轮的加工效率、加工精度、工具寿命和成本。现有金刚石砂轮主要采用电镀方法,利用电镀层将磨粒覆盖在砂轮基体上。工程应用实践表明,电镀金刚石砂轮在使用过程中,金刚石磨粒极易从镀层里脱落,导致砂轮发生非正常磨损,严重影响加工性能。究其原因,主要是镀层对磨粒覆盖把持仅仅是机械式的包镶把持,即仅是机械式把持。这种把持方式在加工动态载荷和热载荷的冲击下,把持强度将极易迅速减弱,导致磨粒发生松动和脱落。
为了改善电镀法的机械式把持弱点,进一步充分发挥单层金刚石砂轮的优势,采用高温钎焊工艺制备单层钎焊金刚石砂轮技术已被提出。高温钎
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石滚轮修整效率高、精度高,但滚轮型面复杂,难于制造,适于在大批量生产中修整磨削特殊成形表面(如螺纹、齿轮和涡轮叶片榫齿等)的砂轮;电火花修整法修整精度高,但修整速度较慢,适合于各种金属结合剂砂轮,若在结合剂中加入石墨粉,使之具有一定的导电性,也可用于树脂、陶瓷结合剂砂轮;电解修整法速度快但难以成形,且由于阴极工具和砂轮之间的电场、流场、电极反应动力过程的影响,加工间隙不是处处相等,从而使被修整的表面粗糙度不理想,如电解电压越大,导致电解砂轮表面变得越粗糙,脉冲电压比直流电压的修整效率高,但砂轮修整表面不平度大;ELID法需配备专用的电源、电极和电解液,装置较贵且有一定的特殊要求,是专门应用于金属结合剂超硬磨料砂轮的修整方法。
从上面可以看出,传统金刚石砂轮整形工作的核心是去除结合剂,修锐主要是进行容屑空间扩容和金刚石磨粒微刃。借于钎焊技术的特点,钎焊金刚石砂轮的修整过程不存在结合剂去除和容屑空间扩大,其修整包括:整形——去除高度过大的金刚石,修锐——对金刚石进行微刃处理。
关于钎焊金刚石砂轮的修整,国内外也开展了一些工作。A.Ghosh等采用磨块接触微修整(touch-dressing)单层钎焊cBN砂轮,磨削淬硬钢工件获得Ra1.0μm左右;德国不来梅大学的BRINK SMEER等曾提出应用杯形金刚石砂轮对大磨粒电镀金刚石砂轮进行修整,并达到小于2μm的砂轮回转误差[13],另外,近来该校C.Heinzel,K.Rickens等研究人员利用滚轮修整法,利用钎焊后的金刚石砂轮对光学玻璃BK7进行了磨削实验,使BK7的表面粗糙度为0.885μm和1.029μm最终均降至0.02μm.南京航空航天大学的研究人员采用机械化学复合法对80/100单层钎焊金刚石砂轮进行了修整试验研究,通过磨削K9玻璃实验来对修整前后的效果进行对比,研究结果表明:机械化学复合法对单层钎焊金刚石砂轮的修整是有效的,但效率较低。磨粒的磨损以化学腐蚀为主,砂轮修整后磨粒等高性较好,磨削K9玻璃工件表面粗糙度由Ra3.9μm降低至Ra0.822μm,Rz22.53μm降低至Rz8.8μm。





三、本课题的主要研究内容(提纲)和成果形式:

1、了解钎焊金刚石工艺特点及应用。
2、制备各种浅表层弱化金刚石试样。
3、搭建评价试验平台,进行实验评价。
4、进行数据总结和分析,撰写毕业设计论文





四、拟解决的关键问题:

结块设计及加工 钎焊金刚石及修整实验分析


五、研究思路、方法和步骤:

研究方法:通过降低金刚石磨粒过度突出部分的硬度、强度,使这些磨粒与工件接触时,由接触瞬间产生的力就能让过度突出的部分磨粒破碎或者脱落,达到与其它磨粒高度一致性的目的,从而实现高质量的磨削。在制备这种砂轮之前,先对其工艺进行探索,其主旨是利用化学方法来处理金刚石磨粒表层,使其硬度降低,再对弱化后磨粒的性能进行评价来表征磨粒的破碎机理,进而得出整个砂轮的弱化修整工艺。
技术路线:(1)将钎焊砂轮上的金刚石磨粒进行静压、冲击和剪切实验,另外,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)及*射线衍射结构分析在真空加热条件下,钎料与金刚石顶部之间的界面反应,探讨了钎料与金刚石顶部界面处生成物的形成机理,研究钎料与金刚石顶部包裹部分的破碎特性。(2)实现钎焊金刚石砂轮的修整工艺,采用滚轮修整法先对钎焊后的砂轮的某个节块进行修整,从而实现整个砂轮的修整;(3)对钎焊金刚石砂轮的加工性能进行探讨,通过磨削实验,从砂轮的磨损性能以及加工质量的角度来验证和评价。




六、本课题的进度安排 ……(未完,全文共3932字,当前仅显示1986字,请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告:金刚石表层弱化处理后的加工性能评价》
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