霞石墨在珩磨液壓內(nèi)孔油石中應用的研究

1、文本0檢測報告單169:ADBD2008R_ADBD2013R_檢測文獻-石墨在珩磨內(nèi)孔油石中應用的研究作者檢測范圍中國學術(shù)期刊網(wǎng)絡總庫中國博士中國重要會議全文數(shù)據(jù)庫/中國優(yōu)秀全文數(shù)據(jù)庫全文數(shù)據(jù)庫中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫中國專利全文數(shù)據(jù)庫大學生互聯(lián)網(wǎng)比對庫英文數(shù)據(jù)庫(涵蓋期刊、臺學術(shù)文獻庫、會議的英文數(shù)據(jù)以及德國Springer、英國Taylor&Francis期刊數(shù)據(jù)庫等)優(yōu)先文獻庫個人比對庫1900-01-01至2013-05-24時間范圍:檢測時間:2013-05-2409:57:43- 1 -石墨在珩磨內(nèi)孔油石中應用的研究_第1部分總文字比：26.7%（3348）總字數(shù)：125591超硬

2、珩磨油石的發(fā)展現(xiàn)狀8.1%平;周建民; - 工具技術(shù)- 2010-05-20是否引證：是2玉6.5%玉 - 大學生比對庫- 2011是否引證：否3缸套珩磨油石的選擇3.7%程雙龍 - 內(nèi)燃機配件- 2003-06-25是否引證：是4無氧銅腔體的深磨研究3.6%張卓(導師：) - 西安石油大學- 2010-05-20是否引證：否5強力珩磨工藝的試驗研究3.1%(導師：瑞;) - 山東大學- 2006-04-26是否引證：否6半固著磨粒磨具及其“陷阱”效應的模擬與驗證3.0%偉(導師：袁巨龍;文東輝) - 浙江工業(yè)大學- 2008-04-01是否引證：否7半固著磨具特性研究3.0%方海生(導師：袁

3、巨龍) - 浙江工業(yè)大學- 2009-04-01是否引證：否8超精與油石2.5%; - 磨床與磨削- 1989-02-15是否引證：是9基于運動的珩磨機數(shù)控化研究2.2%(導師：;) - 蘭州理工大學- 2012-04-19是否引證：否10雙進給珩磨頭的結(jié)構(gòu)優(yōu)化1.9%成小兵(導師：) - 蘭州理工大學- 2012-04-19是否引證：否11珩磨要素的合理選擇與1.8%總文字比：13.9%( 表格 )( 觀點 )去除：5.9%去除本人：13.9%重合字數(shù)：3412文獻總字數(shù)：24526總段落數(shù)： 2 疑似段落數(shù)： 2 疑似段落最大重合字數(shù)： 3348 前部重合字數(shù)： 3137 后部重合字數(shù)：

4、275 疑似段落最小重復字數(shù)： 64 26.7%（3348）-石墨在珩磨內(nèi)孔油石中應用的研究_第1部分（總12559字）0.5%（64）-石墨在珩磨內(nèi)孔油石中應用的研究_第2部分（總11967字）( 注釋：無問題部分文字比部分部分 ）- 2 - 與氣動- 1998-04-15是否引證：否12珩磨中珩磨油石對珩磨效率的影響及其微觀機理研究1.8%胡勤(導師：) - 江南大學- 2005-06-01是否引證：否13彎竄輥抱緊裝置關(guān)鍵件的工藝試驗研究及應用1.7%(導師：;) - 重慶大學- 2007-10-01是否引證：否14珩磨1.4%雷力生 - 磨料磨具與磨削- 1981-03-02是否引證：

5、否15新型內(nèi)圓磨床砂輪架系統(tǒng)的研究與設計1.3%宣苓娟(導師：;武) - 山東科技大學- 2011-05-01是否引證：否16缸磨工藝的發(fā)展與應用1.2%(導師：;楊志軍) - 哈爾濱工程大學- 2006-06-01是否引證：否17珩磨技術(shù)系統(tǒng)1.1%; - 科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）第七屆沈陽科學學術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展- 2010-10-20是否引證：否18珩磨技術(shù)的特點與改進1.0%- 制造技術(shù)與機床- 2004-09-02是否引證：是19高精度珩磨機系統(tǒng)設計0.9%耕; - 上海電報- 2009-06-15是否引證：否20氣缸珩磨油石的制造和選用0.9%; - 二汽科技- 198

6、3-05-01是否引證：否2013屆畢業(yè)生題目:石墨在珩磨缸內(nèi)孔油石中應用的研究院系名稱：材料科學與專業(yè)班級：超硬0901學生學號：200946920328 指導教師： 毛淑芳教師： 副教授2013年 5月 18 日摘要近年來，由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，珩磨 缸技術(shù)得到高速發(fā)展，這項技術(shù)也廣泛的應用在冶金、汽車制造、造船業(yè)等。特別是在以27SiMn合金鋼為主要材料的 缸內(nèi)孔 中得到了更廣泛的應用，所以對珩磨 工具有了新的要求，以滿足 具有特殊性能的合金鋼。為了推動珩磨技術(shù)的進一步發(fā)展，我們有必要關(guān)于珩磨磨具進行更加深入的研究和探索。隨著珩磨技術(shù)的發(fā)展珩磨的種類發(fā)生了改變，比如超聲波珩磨、激光珩磨

7、等，已經(jīng)在工業(yè)中得到了應用。數(shù)控機床的應用，也大大推進了珩磨技術(shù)的發(fā)展。特別是在煤炭業(yè)中珩磨 技術(shù)更是不可替代的。珩磨不僅能降低表面粗糙度還能提高精度，提高了耐磨性，使零件的 延長。和研磨相比降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，易于實現(xiàn)自動化管理。填料是影響磨具性能的關(guān)鍵因 一。本課題以石墨在珩磨 缸內(nèi)孔油石中應用為研究對象。主要從不同的方面論述了珩磨技術(shù)的優(yōu)點、原理及珩磨技術(shù)的發(fā)展。在實驗部分詳細論述了原材料選用、磨具配方設計以及磨具的混料、成型、硬化等制作工藝。并通過測試磨具的相關(guān)性能，運用正交實驗找出最佳配方，在最佳配方的基礎(chǔ)上改變石墨的量，測試改變后油石的硬度、抗折強度、磨削比、粗糙度，分

8、析石墨的改變對油石性能的影響。具體結(jié)論如下:（1) 珩磨油石硬度隨石墨含量的增加而降低。（2) 抗折強度隨石墨含量的增加而降低。（3）對于磨削比，石墨含量在1015時，磨削比先下降后上升，石墨含量大于15時，磨削比隨石墨含量增加而減小。（4）隨石墨含量的增加，珩磨油石拋光性升高，工件粗糙度越小。根據(jù)實驗分析，我們認為，實踐中從單一因素石墨量的改變來提高磨具磨削性能的思路是不全面的，我們應當綜合考慮影響磨具性能的各個方面的因素，從全面的來進行深入的探索與研究。：珩磨石墨配方磨削比Title Application of graphite in the the honing cylinder ho

9、le WhetstoneAbstractIn the recent years, due to the rapid development of modern industry, hydraulic cylinder honing technology is also in rapid development.The technology is also widely used in mlurgy , automobile manufacturing, shipbuilding. Especially in the 27SiMn steel as the main material of th

10、e hydraulic cylinder hole machining has been more widely used. With the new requirements of the honing tool. Inorder to meet the processing of alloy steel with special properties. And promote the further development of honing technology, we need to about the the honing abrasive more in-depth researc

11、h and exploration.With the the honing technical development types of honing a change occurs, such as ultrasonic honing, laser honing, etc., have been obtained in industrial applications.Application of numericalcontrol machine tool, also greatly promote the development of honing technology. In partic

12、ular, the roleof honing hydraulic cylinder in the coal industry is irreplaceable. In industrial processing,the honing,thecan not only reduce the surface roughness can also extend the life of the parts. Compared to grinding liberated the labor production efficiency, easy to The filler is one of the k

13、ey factors affectinghoning hydraulic cylinder hole Whetstone, graphiteimprove accuracy, increase the wearto reduce the labor intensity and improves realize automation management.the performance of abrasive. The subject in theapplied for the study. Discussed from differentaspects of honing technology

14、 advantages, principles and honing technology development. In the experimental section discusses in detail the selection of raw materials, the abrasive formula design as well as abrasive mixing, forming, hardening of the production process. And abrasive test performance,the use of orthogonal experim

15、ent to find the best formula on the basis of the best formula to change theamount of graphite, the test changed Whetstone hardness,analysis graphite change Whetstone performance. Theflexural strength, grinding ratio, roughness s are as follows:the content of graphite reduced.graphite content（1）（2）（3

16、）Honing Whetstone hardness with the increase ofhe flexural strength decreases with increasingGrinding ratio, the graphite content in the 1015, the grinding ratio first decreased andthen increased by the graphite content greater than 15, the with the graphite content.（4） With the increase in the cont

17、ent of graphite, the smaller the roughness of the workpiece.According to the experimental analysis, we believe that graphite from a single factor to improve the performance of comprehensive, we should be considering the various factors comprehensivein-depth exploration and research.Keywords：Honing G

18、raphite Formula Grinding ratio 目次1 緒論12 珩磨油石的概述22.1 珩磨的相關(guān)概念22.1.1 珩磨的特點22.1.2 珩磨的原理3grinding ratio decreases with an increasehoning stonepolishing increases, thethe practicethe abrasivechange in the amount ofgrinding idea is notaffectingtheperformanceofabrasive,2.22.32.4珩磨油石的選擇3珩磨油石的發(fā)展6課題研究的主要目的73 實

19、驗83.1 實驗總體思路83.2 實驗材料83.2.13.2.23.2.3儀器準備8混料9過篩103.3 磨具配方設計103.3.1 磨具配方表示103.3.2 磨具配方計算123.4 實驗過程133.4.13.4.23.4.33.4.4原料準備13儀器準備13混料14過篩15- 3- 4 -3.4.5 稱量153.4.6 壓制153.4.7 硬化173.4.8 出爐184 珩磨油石性能檢測184. 1 珩磨油石硬度檢測184. 2 珩磨油石抗折強度檢測204. 3 珩磨油石磨削比測定224. 4 珩磨油石粗糙度測定245 石墨對珩磨油石的影響26結(jié)論32致謝33參考文獻341 緒論磨料磨具很

20、早就被人們使用，如天然 砂和天然磨石等，而磨料磨具的廣泛使用和發(fā)展，則是在19世紀末碳化硅和人造 石問世以后，磨料磨具作為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的工具，具有“工業(yè)的牙齒”之稱。以磨料磨具為工具的磨削 ，是機械 方中常用的一種 方法，特別是在精密 和超精密 中應用最 。隨著磨削 技術(shù)的提高，新型磨具在工業(yè)生產(chǎn)中的應用也越來越廣泛。今天，磨料磨具的應用已經(jīng)滲透到機床、汽車、地質(zhì)、石油、煤炭、化工、醫(yī)療器械等各個領(lǐng)域。磨料磨具及其加工技術(shù)不僅影響著傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，還影響著新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在科技進步和 發(fā)展中發(fā)揮極其重要的作用。磨削中珩磨主要用于高精度和低粗超度的磨削，珩磨是在二十世紀二十年代

21、,隨著內(nèi)燃機制造業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的,缸內(nèi)孔的基本上都用到珩磨，珩磨一直有著“黑色技術(shù)”之稱1。目前,這一技術(shù)的運用越來越廣泛,其效益達到了一個暫新的水平。珩磨工藝參數(shù)對精度的影響, 必須根據(jù)被零件的特點和具體要求( 如孔的類型、孔徑、材料及硬度、珩前狀態(tài)和珩后精度、粗糙度要求等) , 對珩磨油石、切削速度、油石工作、交叉角、珩磨油、及其相應的超程量以及余量等參數(shù)進行正確的選擇和，否則就難以得到理想的效果2。珩磨有很多優(yōu)點，如珩磨磨粒的切削點很小,有很多點進行同時切削,所以產(chǎn)生應力集中和燒傷工件,進而把對工件的表面損傷降低到了最小,使珩磨后的內(nèi)孔達到完美的精度。珩磨的另外一個優(yōu)點是內(nèi)孔的表面結(jié)

22、構(gòu)組織,生成帶角度的螺旋交叉網(wǎng)紋,形成具有很好的潤滑效果的潤滑油膜表面3。近些年來, 隨著國外先進珩磨機床的陸續(xù)引進和國內(nèi)珩磨機的開發(fā)研制, 大大促進了珩磨工藝的推廣與應用。但是, 由于一些用戶對珩磨要素選擇不夠合理,從而影響了珩磨工藝優(yōu)越性的發(fā)揮。珩磨油石中填料多種多樣，填料對磨具性能的影響較大，由于磨具工作環(huán)境各異，加之各種條件的限制，填料在磨具磨削性能的影響方面至今還存在一些尚不 的問題，因此有必要開展此課題的研究。石墨是加入珩磨油石中最常用的填料，我們以本次畢業(yè)設計為契機， 石墨在珩磨油石中的作用進行進一步的探索性分析，以求找到石墨對油石性能的影響以指導生產(chǎn)實踐。2 珩磨油石的概述2.

23、1 珩磨的相關(guān)概念珩磨是一種金屬制品表面質(zhì)量的高效的精密方法,它主要用于圓柱體或圓錐體的內(nèi)表面或外表面,也可以用于平面。2.1.1珩磨的特點珩磨不僅能去除較大的余量,而且是一種提高精度、幾何形狀精度及降低表面粗糙度的有效方法,在支架內(nèi)孔中應用很廣泛。珩磨與-般切削相比有以下特點4。（1） 可以獲得高的精度珩磨可以在較短的時間內(nèi)獲得較高的形狀精度和精度。直徑小于50mm的，其圓柱度可達05m，軸心線直線度可達1um；50-200mm的，其圓柱度誤差在35m之間；在300400mm時，圓柱度可達10m以下。經(jīng)珩磨的內(nèi)孔，精度可達IT6IT7。但珩磨不能提高被孔的位置精度4。（2） 可以獲得高的表面

24、質(zhì)量珩磨的表面具有夾叉網(wǎng)紋，有利于潤滑油的儲存和油膜的保持，工件的耐磨性好，能承受較大的載荷；珩磨表面粗糙度Ra值通常可達0.80.1m，最高可達0.1m以下；珩磨表面幾乎沒有熱損傷、嵌砂、變質(zhì)層、等現(xiàn)象。這些有利于零件使用的提高。但珩磨后工件存在較高的殘余壓應力4。（3） 范圍廣- 5 -珩磨能各種內(nèi)孔(通孔、盲孔、多臺階孔、圓錐孔、橢圓孔和余擺線孔等)、平面、球面、外圓柱表面、齒輪表面、發(fā)曲線表面等；能的孔徑范圍為22000mm，最大為24000mm，長徑比L/d約為1/(50300)；幾乎能所有工業(yè)用材料4。（4）具有較高的生產(chǎn)率，對機床精度要求低珩磨是大面積多刃切削，因而具有較高的材料

25、切除率，如珩磨直徑為100mm左右的缸套孔，其材料切除率可達300500mm3/s 。因珩磨時珩磨頭或工件要能浮動，珩磨頭與機床的連接屬于柔性連接，故對機床的精度要求低，并可用車床、鏜床、鉆床等機床改裝4。2.1.2 珩磨的原理珩磨與磨削及研磨不同,珩磨綜合了磨削速度快和研磨精度高的特點。珩磨是油石與工件在面接觸狀態(tài)下,以較低的旋轉(zhuǎn)速度和對工件進行切削的一種方法。珩磨的 原理是利用安裝于珩磨頭周圍的一條或多條油石,由脹開機構(gòu)(有旋轉(zhuǎn)式和推進式兩種)將油石沿徑向脹開,使其壓向工件 ,以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復運動,零件不動。或工件往復運動，珩磨頭只做旋轉(zhuǎn)運動從而實現(xiàn)珩磨。珩磨頭

26、運動同時,油石從工件上切去極薄的一層，油石在工件表面留下的切削軌跡是交叉而不重復的網(wǎng)紋。通常珩磨頭與機床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的。這樣, 時珩磨頭以工件 作導向。因而 精度受機床本身精度的影響很小5。2.2 珩磨油石的選擇油石一般分為兩類:一類是普通磨料珩磨油石;另一類是超硬磨料珩磨油石6，油石的性能主要是由磨料、磨料的粒度、油石的硬度及結(jié)合劑等因素決定,珩磨油石的選用是以被零件的材料機械性能及精度為依據(jù)。珩磨還受油石的規(guī)格及珩磨頭中油石的數(shù)量影響。因此,在選擇珩磨油石時應綜合考慮上述影響因素。由于油石原料、配比和工藝不同,磨削效果會有很大的差別。這里的磨削效果主要是指磨削效率和

27、油石的使用7,因此,在保證質(zhì)量的前提下,如何提高磨削效果,則是珩磨在效益上要解決的重要間題。（1） 珩磨油石磨料的選擇。磨料是根據(jù)被零件的材料機械性能而選定，是油石的重要組成部分，材料的機械性能高低決定著油石磨料選用，磨料的合理選擇是保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的重要環(huán)節(jié)，珩磨中廣泛采用棕剛玉油石、碳化硅油石、立方碳化硅油石、立方碳化硼油石、氧化鉻油人造石油石等8。碳化硅油石一般硬度較低和韌性較好的材料,如鑄鐵和有色屬。石油石一般高硬度鋼、硬質(zhì)合金和特殊合金等材料。氧化鉻油石一般硬度較低的材料。剛玉油石適合抗拉強度較高的材料如碳鋼、合金鋼、高速鋼、鑄鐵、硬青銅和其它高強度、高硬度材料。磨料的粒度對表

28、面質(zhì)量和效率影響很大,選擇時應考慮在滿足表面質(zhì)量要求(如表面粗糙度)前提下,盡量選取粗的粒度。這樣可以提高珩磨效率。對于缸套珩磨,一般粗珩選用100#180#,半精珩(或粗精合一)選用180#280#,精珩(或拋光)選用W40以細9。（2）珩磨油石結(jié)合劑選擇按結(jié)合劑的種類來分類，可將磨具分為無機結(jié)合劑磨具，有機結(jié)合劑磨具和金屬結(jié)合劑磨具三大類。普通磨料的珩磨油石一般采用陶瓷結(jié)合劑和樹脂結(jié)合劑。陶瓷結(jié)合劑具有強度高、剛性好、化學穩(wěn)定性好和耐水性強等特點。陶瓷結(jié)合劑油石主要用來鋼件和鑄鐵件10。樹脂結(jié)合劑比陶瓷結(jié)合劑具有高的強度和彈性,拋光效果好，但耐熱性差,國外廣泛使用聚乙烯醇結(jié)合劑油石,用來軟

29、質(zhì)金屬,如銅和不銹鋼等11。對珩磨精可選用含石墨填充的油石。（3） 硬度的選擇磨具的硬度是指結(jié)合劑在外力作用下抵抗磨粒從磨具表面脫落的抵抗力。一般而言，磨具的硬度越高，磨粒從磨具表面脫落越難，磨削時磨具磨耗越小。當用磨具 表面硬度很高的工件時，磨具工作表面的磨粒容易磨損變鈍，需要被磨鈍的磨粒較快地自動脫落，以露出新的、鋒利的磨粒，使磨削得以繼續(xù)進行。油石硬度的選擇是否合適是珩磨中的重要問題。硬度高的工件使用“軟”的油石; 硬度低的工件,則使用“硬”的油石。這是由于 硬度高的工件時,應以使油石保持切削作用為主,而 硬度低的 ,則需以保證獲得較理想的粗糙度為出發(fā)點。硬度低,磨粒脫落太快,不能獲得良

30、好的光潔度。但硬度太高時,油石自銳性不好,表面易堵塞,使磨削性能降低。磨具硬度的選擇與被材料性能之間的關(guān)系見表2-112。在珩磨中,油石硬度的選擇見表2-2，油石硬度的均勻性會影響光潔度、幾何精度及生產(chǎn)率。因此,對于珩磨面積較大的孔,更應注意選擇硬度均勻性較好的油石13。表2-1.磨具硬度的選擇與被材料性能之間的關(guān)系硬度選擇趨向軟磨具硬度硬硬工件硬度軟工作性質(zhì)大工件抗張強度小- 6 -小工件塑性大 小工件導熱性大大接觸面積小磨削條件粗表面精度精大砂輪工作速度小表2-2.珩磨油石硬度的選擇油石粒度號珩磨余量直徑方向(mm) 油石硬度鋼件鑄鐵F100F150 0.150.5 LQ LR 0.010

31、.1 NT MQF180F280 0.050.5 JP LR 0.010.1 LS MRF320F400 0.050.15 EM KQ 0.010.05 MR MR（4） 珩磨油石組織和濃度的選擇：磨具的組織就是反映在磨具內(nèi)其主要磨削作用的磨粒分布的疏密程度，也可以說是磨粒在磨具中的體布，以磨粒占磨具的體積百分比表示。磨粒在磨具中所占體積百分比稱為磨粒率。我國標準將（普通）磨具標準劃分為15個等級。0表示磨粒率最高，1，2，3數(shù)字依次遞增，磨具的磨粒率依次遞減，即磨具組織由緊密到疏松。組織號與磨粒率的關(guān)系如公式1所示，磨具組織號與磨粒率對照如表2-3所示14。(1)式中：VG 磨粒率，% N

32、組織號磨具組織的松緊，決定著磨具中氣孔的多少和面積上有效磨削刃的疏密。組織松的磨具，磨粒之間的間距大， 時間內(nèi)參與磨削的磨粒少，磨削生熱較少，同時磨具中氣孔多，容屑空間大，排屑方便，可減少磨削過程中的堵塞。此外，氣孔還可以將磨削液或空氣帶入磨削區(qū)，以降低磨削點溫度，減少工件的熱變形和燒傷、裂紋等 變質(zhì)層的產(chǎn)生。反之，組織緊密的磨具，氣孔少，容屑的空間小，排屑較 ，氣孔容易堵塞。但是緊密的磨具表面上 面積內(nèi)的磨粒數(shù)較多，磨具的輪廓形狀易于保持，故有利于工件的 ，降低工件表面粗糙度，提高 精度。表2-3.磨具組織號與磨粒率對照表組織號 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

33、 14磨粒率 % 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34一般粗磨和磨削韌性較大而硬度不高的工件時，磨具易堵塞，影響磨削效率，還會導致磨削熱增加，容易造成工件燒傷，此時宜選用組織較松的磨具。磨削硬度高、延伸率小的工件時不易產(chǎn)生堵塞，宜選用組織較緊密的磨具。對于不同粒度的磨具，考慮到 面積可能參加磨削的磨粒數(shù)，粗粒度采用較緊密的組織，細粒度磨具應采用較松的組織。珩磨用油石的組織選擇原則與砂輪組織選擇原則相同。在珩磨硬度低、韌性大的工件材料時， 用組織較為疏松的油石。在珩磨硬脆材料時， 組織較為緊密的組織。同樣的濃度，粗粒度的油石，所含顆粒的數(shù)量少，

34、故濃度得高些。相反，細粒度的油石，所含的磨粒數(shù)量多，故濃度應適當選得低些。珩磨硬度高的材料和粗珩磨時， 濃度的油石，反之 用低濃度的油石15。2.3 珩磨油石的發(fā)展珩磨 于二十世紀初,最先由美國的Barnes公司和Micromatic公司發(fā)明,然后被當時工業(yè)發(fā)達 如德國、英國、 等采用。最初的珩磨 僅僅是手電鉆式的人工珩削16，只能提高工件表面光潔度。1924年發(fā)展了油石擴脹,開始切除大余量,自動測量也開始出現(xiàn),珩磨開始向自動化發(fā)展。1938年珩磨進給機構(gòu)進一步,開始油石擴脹速度并能補償油石磨損,精度進一步提高。1952年開始出現(xiàn)完全補償?shù)碾娮佑褪瘮U脹機構(gòu)。這時由于機床和油石制造水平低,無法增

35、加油石與工件之間的接觸,所以珩磨一直被視為表面光整方法,只用于最終工序17。之后由于強力珩磨技術(shù)的應用,珩磨技術(shù)在范圍、精度和切削效率等方面有了飛速發(fā)展18。珩磨技術(shù)在不斷向前發(fā)展, 系統(tǒng)也由傳統(tǒng)的機-電- 向數(shù)字行程 ,甚至是向CNC發(fā)展19,20。目前國內(nèi)發(fā) 汽缸套、汽缸體以及工程機械 系統(tǒng)制造業(yè)普遍采用珩磨技術(shù),但珩磨水平較低,對珩磨工藝參數(shù)研究較為松散,珩磨 標準僅相當于國際上世紀70年代水平,對珩磨 的參數(shù)僅有少數(shù)幾組。目前除了關(guān)注珩磨技術(shù)、系統(tǒng)和珩磨設備的發(fā)展外,人們也非常重視珩磨油石的發(fā)展,人造立方氮化硼磨料的應用極大地推動了珩磨油石的發(fā)展。超硬珩磨油石在珩磨中應用十分普遍,特別

36、是珩磨精密小孔應用極為廣泛。據(jù)國料統(tǒng)計,在珩磨中應用石或立方氮化硼磨料的占92%以上21。一些國內(nèi)機床廠家在總結(jié)德國、美國、美國善能的基礎(chǔ)上,結(jié)合油缸、噴嘴、異性工件等深孔的精特點和實際工作經(jīng)驗,制訂了適合冷拔、鏜孔等管坯使用的強力珩磨機設計方案,在滿足工藝指標的前提下,取得了價格低、性能好的效果22,23。磨削和其它機械制造技術(shù)一樣，是一個充滿活力和不斷發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域，它既是現(xiàn)代科技發(fā)展的技術(shù)支撐，又在高科技影響下不斷向更高水平發(fā)展。任何一次機械技術(shù)的飛躍，都離不開新型磨具材料的開發(fā)，以及高性能機床的研制和工藝的發(fā)展。2.4 課題研究的主要目的課題研究的主要內(nèi)容主要有一下幾個方面:（1）（2

37、）（3）（4）（5）（6）（7）通過理論和實驗研究，被零件確定珩磨油石使用性能參數(shù)設計珩磨油石的結(jié)合劑和配方研究制定珩磨油石的生產(chǎn)工藝試制珩磨油石珩磨油石性能測試分析石墨對珩磨油石性能的影響研制出用于缸內(nèi)孔的合適磨具課題研究的主要目的：（1）在設計和實驗過程中培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,加深對所學專業(yè)解決問題的綜合素質(zhì)。，增強動手能力，提高（2）在課題成果的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)3 實驗3.1 實驗總體思路本次實驗的目的是研究石墨在珩磨具體材料及磨削的目的和要求，研制出最佳磨具的能力。缸內(nèi)孔油石中應用的研究 ，我們按照下面的思路來設計實驗過程。主要是根據(jù)石墨在珩磨油石中的作用，以現(xiàn)有的珩磨油石配方為基

38、礎(chǔ)，進行新的配方設計研究，運用正交實驗設計出珩磨油石，壓制出油石以后，測試油石條的硬度，抗折強度，磨削比及粗糙度，找出最佳配方，之后在最佳配方的基礎(chǔ)上，改變石墨的量，這樣用僅石墨含量不同而其他制作工藝完全相同的油石條在相同的條件下對同樣材質(zhì)的被工件進行則會出現(xiàn)不同的磨削效果，其突出表現(xiàn)就是會出現(xiàn)不同的磨削比。這樣，我們通過測定每個油石的磨削比，然后將這些數(shù)據(jù)與石墨含量終目的。起來進行分析處理，就可以得到石墨對磨具磨削性能的影響，從而達到此次研究的最在原材料方面，要保證使用的所有同質(zhì)原料生產(chǎn)廠家相同，生產(chǎn)批次相同，所有性能指標相同。在制作工藝方面，（包括油石的混料、成型、硬化等）各條油石的制作工

39、藝必需高度一致。3.2 實驗材料3.2.1 磨料磨料可分超硬磨料和普通磨料，超硬磨料主要分為立方氮化硼兩大類，普通磨料主要分為剛玉和碳化硅兩大系列。普通磨料根據(jù)使用要求通常采用水洗法和篩分成各種不同粒度的。磨料粒度按顆粒分為37個粒度號，F(xiàn)4F220稱為粗磨粒，F(xiàn)230F1200為微分級。作為磨削的磨料應具備相當高的硬度，適度的抗破碎性以及自銳性，良好的熱穩(wěn)定性，一定的化學穩(wěn)定性以及便于成大小不同的顆粒等性能。油石磨料的選擇如表3-1所示。采用超硬磨料油石珩磨一般材料的工件，比使用普通磨料油石的珩磨效率要高10倍左右；珩磨高硬度和高韌性材料工件的珩磨效率高375倍。磨料粒度的選擇如表3-2所示

40、。表3-1.珩磨油石磨料的選擇磨料名稱代號適于的材料應用范圍棕剛玉 A 未淬火的碳鋼、合金鋼等粗珩白剛玉 WA 經(jīng)熱處理的碳鋼、合金鋼精珩、半精珩單晶剛玉 SA 韌性好的軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼等粗珩、精珩鉻剛玉 PA 各種淬火與未淬火鋼件精珩黑色碳化硅 C 鑄鐵、銅、鋁等及各種非金屬材料粗珩綠色碳化硅 GC 鑄鐵、銅、鋁等，多用于淬火鋼及各種脆、硬的金屬與非金屬材料粗珩、半精珩人造石 MBD68 各種鋼件、鑄鐵及脆、硬金屬與非金屬材料，如硬質(zhì)合金等粗珩、半精珩立方碳化硼 CBN 韌性好且硬度和強度較高的各種合金鋼粗珩、精珩表3-2.珩磨油石磨料粒度的選擇磨料粒度要求表面粗糙度R (m) 淬火鋼

41、未淬火鋼鑄鐵有色金屬備注剛玉 F100F1801.251.0一般珩磨碳化硅1.0 1.61.25剛玉 F240 0.63 1.00.8半精珩碳化硅0.63 1.251- 7 - 8 -存在雷同的重要部分:- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -剽竊文字表述1. 畢業(yè)生題目:石墨在珩磨缸內(nèi)孔油石中應用的研究院系名稱：材料科學與專業(yè)班級：超硬2. 隨著國外先進珩磨機床的陸續(xù)引進和國內(nèi)珩磨機的開發(fā)研制, 大大促進了珩磨工藝的推廣與應用。但是, 由于一些用戶對珩磨要素選擇不

42、夠合理,從而影響了珩磨工藝優(yōu)越性的發(fā)揮。珩磨剛玉 F280 0.40.32 1.00.63精珩碳化硅0.5!0.4 0.8碳化硅 F320 0.320.25 0.630.50 0.50.4 0.80.63 鋼件用GC 碳化硅 F360 0.20.16 0.320.25 0.320.25 0.50.4 鋼件用GC碳化硅 F400 0.160.10 0.250.20 0.160.125 0.40.32 鋼件用GC珩磨中廣泛采用棕剛玉油石，棕剛玉（A）是用礬土經(jīng)過電弧爐冶煉而成，顏色褐色，硬度高（HV=18002200Kg/mm2）,韌性比較好，熔點高（18002000），主要成分是Al2O3,含量

43、在95%97%。由于具有磨削性能好，適用范圍廣，而且價格比較便宜，所以被廣泛地應用。棕剛玉范圍廣，適用于中高抗張強度的金屬材料，主要用于碳鋼、合金鋼、可鍛造鐵、硬青銅等材料。本次設計的珩磨油石主要缸內(nèi)孔，而制作缸內(nèi)孔的材料是27硅錳鋼，滿足磨削27SiMn合金鋼,我們選擇棕剛玉為磨料,粒度號選180號。棕剛玉適合磨削合金鋼，而且和CBN相比，價格比較低。3.2.2 結(jié)合劑結(jié)合劑就是用來把松散的磨料粘結(jié)起來，固結(jié)成一定的形狀，再經(jīng)過加熱使其具有一定的強度、硬度和磨削性能。結(jié)合劑的性能是由結(jié)合劑原材料的性能和其組成比例決定的，結(jié)合劑的原材料性能直接影響著磨具質(zhì)量的好壞，而結(jié)合劑的性能也直接影響著磨

44、具的性能。本次試驗對珩磨油石的磨削效果及拋光性有較高要求，所以選用樹脂結(jié)合劑。酚醛樹脂結(jié)合強度高，具有良好的粘結(jié)性、較高的耐熱性及合適的硬度，合適的硬度不僅包括抵抗外力侵入的能力還包括磨料脫落的難易程度；此外樹脂磨具具有良好的自銳性，能提高效率和工件的粗糙度；另外樹脂結(jié)合劑價格便宜，所以使用范圍比較廣。在磨具中酚醛樹脂粉主要用作結(jié)合劑，酚醛樹脂液主要用于潤濕劑和結(jié)合劑，但是這次試驗采用的工藝是熱壓，所以不需要用酚醛樹脂液做潤濕劑和結(jié)合劑，結(jié)合劑只用酚醛樹脂粉就可以達到要求，為了混料均勻，用 做臨時潤濕劑。3.2.3 填料填料的種類和數(shù)量對珩磨油石的物理機械性能影響很大，所以合理地選擇填料的種類

45、和 填料的數(shù)量對珩磨油石的性能有重要影響。一般來講冷壓成型中，填料一般占粘結(jié)劑體積的25%35%；而在熱壓成型中，填料可占到粘結(jié)劑體積的50%左右。這次實驗主要選擇的填料有石墨， ，半水石膏粉。石墨粉主要是用來提高磨具的耐熱性、拋光性以；主要是用來提高磨具的強度以及磨削效率，加入量在1.5%5%；半水石膏粉能夠提高強度和促進硬化，加入量一般在1.5%9%；如果加入量超過9%，磨具的硬度和強度具有下降的趨勢。3.3 磨具配方設計3.3.1 磨具配方表示磨具制造時,對各種原材料的選擇,坯體投料質(zhì)量,成型密度(或成型與坯體厚度)技術(shù)要求的規(guī)定,就稱為磨具配方。在進行配方設計時,主要是根據(jù)以滿足磨削應

46、用需要為目的,配方設計必須與制造工藝相結(jié)合,要具有一定的規(guī)律性并符合相關(guān)的標準,要符合性原則,另外也要符合安全、環(huán)保等原則，對配方進行合理的調(diào)整。原則上主要是滿足產(chǎn)品的使用性能，盡可能的降低成本，便于生產(chǎn)。本磨具采用成型方法進行制造，以磨料為100份兒，其他組分在磨料份數(shù)，配方表示如表3-3所示。表3-3.珩磨條基本配方/份水平酚醛樹脂石墨半水石膏1 20 5 3 32 30 10 5 43 40 15 7 5根據(jù)現(xiàn)有資料最終確定基本配方，由于是探索性的實驗，為了準確的確定實驗的次數(shù)并觀察各因素對磨具性能的影響，找出最佳配方，所以采用正交實驗方法，我們采用三水平四因素的正交試驗，最終確定了一下

47、九個磨具配方。- 9 -石墨在珩磨內(nèi)孔油石中應用的研究_第2部分總文字比：0.5%（64）總字數(shù)：119671基于機械質(zhì)量的數(shù)控車床切削用量系統(tǒng)0.5%葉俊; - 廣西輕工業(yè)- 2009-10-15是否引證：否2對影響機工件表面質(zhì)量因素的分析0.5%平; - 水利電力機械- 2006-06-25是否引證：否3淺析機械表面質(zhì)量的影響因素0.5%; - 黑龍江科技信息- 2010-08-05是否引證：否4金屬數(shù)控切削表面粗糙度分析0.4%;同志學; - 機械研究與應用- 2009-06-30是否引證：否5談我廠引進貫徹表面粗糙度標準的做法0.4%晉小莉 - 企業(yè)標準化- 1994-12-20是否引

48、證：否6集料表面紋理測量的試驗設計0.3%;王哲人; - 中國公路學報- 2006-03-30是否引證：否7集料表面紋理粗糙度的測量0.3%周純秀; - 交通工程學報- 2009-02-15是否引證：否8鋁合金在高速切削中表面粗糙度的研究0.3%晉太洋; - 滁州職業(yè)技術(shù)學院學報- 2009-03-15是否引證：否9提高車削金屬表面粗糙度的技術(shù)研究0.3%利; - 機械- 2007-06-25是否引證：否10托槽去除后不同牙面處理方法的比較0.3%陳驪; - 上?？谇会t(yī)學- 2008-04-15是否引證：否11表面粗糙度的評定(上)0.3%; - 機械制造- 1985-08-29是否引證：否1

49、2粗糙金屬球體的激光散射截面的理論計算0.3%飛,- 系統(tǒng)工程與電子技術(shù)- 1992-05-30是否引證：否因素水平實驗方案如表3-4所示，磨具配方如表3-5所示。表格3-4.三水平四因素正交實驗表試驗號序列酚醛樹脂（A） 石墨（B）（C） 半水石膏1 1 1 1 12 1 2 2 232 33. 珩磨的相關(guān)概念珩磨是一種金屬制品表面質(zhì)量的高效的精密方法,它主要用于圓柱體或圓錐體的內(nèi)表面或外表面,也可以用于平面。4. 直徑小于50mm的，其圓柱度可達05m，軸心線直線度可達1um；5. 從而實現(xiàn)珩磨。珩磨頭運動同時,油石從工件上切去極薄的一層，油石在工件表面留下的切削軌跡是交叉而不重復的網(wǎng)紋。

50、6. 硬度低,磨粒脫落太快,不能獲得良好的光潔度。但硬度太高時,油石自銳性不好,表面易堵塞,使磨削性能降低。7. 組織號磨具組織的松緊，決定著磨具中氣孔的多少和 面積上有效磨削刃的疏密。組織松的磨具，磨粒之間的間距大， 時間內(nèi)參與磨削的磨粒少，磨削生熱較少，同時磨具中氣孔多，容屑空間大，排屑方便，可減少磨削過程中的堵塞。此外，氣孔還可以將磨削液或空氣帶入磨削區(qū)，以降低磨削點溫度，減少工件的熱變形和燒傷、裂紋等 變質(zhì)層的產(chǎn)生。反之，組織緊密的磨具，氣孔少，容屑的空間小，排屑較 ，氣孔容易堵塞。但是緊密的磨具表面上 面積內(nèi)的磨粒數(shù)較多，磨具的輪廓形狀易于保持，故有利于工件的 ，降低工件表面粗糙度，

51、提高精度。8. 3.2.2 結(jié)合劑結(jié)合劑就是用來把松散的磨料粘結(jié)起來，固結(jié)成一定的形狀，再經(jīng)過加熱使其具有一定的強度、硬度和磨削性能。結(jié)合劑的8 3 2 1 39 3 3 2 1表3-5.磨具配方組磨料樹脂石墨/份半水石膏總份數(shù)1 10020 5 3 35 47 557 33 443 55 31633.3.2（1）磨具配方計算成形料的計算：磨具體積計算V=501010=53根據(jù)磨具的成型密度=2.4g/cm3可得單片重=V=2.45 g=12 g必須投料量的計算必須投料量=油石條數(shù)量單片重=612=72總投料量的計算g總投料=必須投料量（1+附加消耗量）=72+100=172 表3-6.成形料

52、附加消耗百分數(shù)量和最小附加量必須投料量/Kg 附加消耗質(zhì)量分數(shù)/% 最小附加量/Kg110 10.0 0.301050 4.0 0.6050100 3.0 2.00100500 2.5 3.00500 2.0 13.0（2）投料量中各種成份的計算根據(jù)總投料量及珩磨油石配方中各種成份的比例計算出各種成份的投料量。具體投料量如表3-7所示.表3-7.珩磨油石配方成形料投料量（6片）/g組磨料樹脂石墨半水石膏6.57 3.94 3.9412.37 6.19 4.9517.55 8.19 5.855.93 5.93 5.9311.46 8.03 3.4416.97 3.39 4.535.51 7.71

53、 4.4110.89 3.27 5.4415.82 5.28 3.14123456789131.30123.74117.01118.62114.67113.16110.27108.86105.5226.2524.7523.4035.5934.4033.9544.1043.5442.213.4 實驗過程3.4.1 原料準備實驗開始之前要準備實驗用到的原料，本次實驗所需用品有,酚醛樹脂粉,180#棕剛玉磨料,石墨粉, 半水石膏粉,冰晶石。在原料之前講訴了原料時要注意的問題，例如酚醛樹脂時要注意生產(chǎn)日期，因為酚醛樹脂容易變質(zhì)，所以要買新的生產(chǎn)日期，而且要密封保存，而且不易長時間保存，原則上是需要再買。3.4.2 儀器準備實驗所需儀器主要有501010油石磨具，熱壓機一臺（型號為XLB-808800-1型平板硫化機），硬化爐一臺（型號為DL103的電熱鼓風干燥箱），脫模用的壓機一臺（型號為Y41-25B型校正壓裝機），電子天平