广东省自然科学基金(05300140)
- 作品数：8 被引量：81H指数：6
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- 相关机构：华南理工大学北见工业大学广州市轻工职业学校更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺机械工程化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 光学自由曲面反射镜模芯的镜面成型磨削被引量：18
- 2007年
- 采用精密修锐修整的圆弧形粗金刚石砂轮在CNC精密磨床上进行了数控成型磨削加工,实现了高效镜面磨削。分析金刚石砂轮圆弧形轮廓的成型修整原理,建立了圆弧形修整的数控模式。通过建立曲面数控成型磨削的行走轨迹算法,实现了自由曲面的圆弧包络成型磨削加工。分析了磨削工艺参数和砂轮出刃形貌参数与超光滑表面形成的作用机制,进行了镜面磨削试验并检测表面微观形貌和粗糙度,分析实现镜面磨削的脆/塑性磨削转换机理。理论分析表明,降低砂轮行走速度,提高砂轮转速以及改善出刃形貌可以获得纳米级粗糙度的超光滑磨削表面。试验结果显示,先将砂轮修锐修整再控制砂轮行走速度小至15 mm/min时,表面粗糙度小于10 nm以下,且微观加工表面没有发生脆性破坏,形成镜面。加工高速钢自由曲面时,面形误差(PV值)可以达到10μm以下,表面粗糙度Ra可以达到约16 nm。实验结果表明:利用数控技术和粗金刚石砂轮可以实现自由曲面模芯的高效镜面磨削加工,保证了高精度的光学自由曲面反射镜注塑模芯。
- 谢晋阮兆武
- 关键词：金刚石砂轮数控磨削表面粗糙度面形误差
- 金刚石砂轮金属结合剂的气中单脉冲电火花放电去除机理被引量：16
- 2007年
- 针对金属结合剂金刚石砂轮修锐困难的问题,提出采用气中电火花接触放电修锐的方法。为有效地实现微细金刚石砂轮的修锐,建立单脉冲电火花放电去除加工的试验系统,研究金属结合剂的气中和液中电火花放电去除机理。在试验研究中,主要分析无负荷电压和放电极性对脉冲放电电流、脉冲放电间隙、脉冲放电去除量、电极磨耗比等的影响。结果表明,正极性不易发生短路现象,而且气中的脉冲放电间隙小于液中的1/3-1/2,适应于微细金刚石砂轮的修锐。此外,在气中放电中存在由绝缘破坏引起的火花放电向附有电弧柱的电弧放电转变的临界无负荷电压,且电火花放电的去除量可以明显小于电弧放电的去除量,但是当无负荷电压小于某一定值时电极消耗比会快速增加。修锐的试验结果显示,利用气中单脉冲电火花放电去除加工条件可以实现金属结合剂微细金刚石砂轮的修锐,产生较好的砂轮出刃形貌,改善磨削表面质量。
- 谢晋汤勇田牧纯一
- 关键词：金属结合剂金刚石砂轮火花放电电弧放电修锐
- 自由曲面注塑凸模芯的数控精密磨削方法被引量：4
- 2006年
- 针对自由曲面注塑模芯的精密加工困难的问题,提出在数控磨床上采用圆弧形金刚石砂轮进行等包络迹高度的数控成形磨削新方法。首先,建立等包络迹高度的行走路径计算方法,然后,分析等包络迹高度与曲面光滑平整成形的关系,最后,对分布在成形磨削表面的面形误差和表面粗糙度进行检测和评价。试验结果表明,减小等包络迹高度可以实现自由曲面的连续光顺性加工。在自由曲面上的非接触激光扫描检测结果显示,面形误差小于200μm。此外,在加工高速钢模芯时,表面粗糙度Ra可以达到50nm以下。
- 谢晋朱光宇
- 关键词：自由曲面金刚石砂轮数控磨削面形误差表面粗糙度
- 微纳V槽脆/塑性域切削的3D激光检测及评价被引量：6
- 2009年
- 针对微纳米级功能V槽微细加工及评价困难的问题,采用单点金刚石切削方法在超精密机床上对光学玻璃进行了V槽的微纳尺度加工,且利用非接触激光检测技术展现了V槽的加工形貌。依靠单晶金刚石的锋锐刃角在光学玻璃上进行V槽的微纳尺度切削试验,利用3D激光超精密检测仪器检测加工的V切痕,构建了微V槽切痕的形貌图,并建立了V槽形状误差PV值和V槽尖角圆弧半径的评价模式。最后,分析了微纳尺度加工中切除深度与V槽角度的形成机理以及切削深度对V槽形状误差及其尖角圆弧半径的作用机制。结果表明,在亚微米级尺度加工中存在一个脆/塑性域切除加工状态转变的临界切削深度0.386μm。在切削深度<0.386μm的塑性域切削中,金刚石刀具尖角形状可以复制到工件表面,形成深度<0.386μm、形状误差PV值约为0.103μm的V槽。此外,由于V槽尖角圆弧半径在塑性域切削中随着切削深度减小而减小,所以切削深度需控制在V槽临界成型深度0.365μm以下,才能形成尖角半径为0.182μm的完整V槽。实验也表明,利用非接触激光检测的3D数据建立V槽形状误差PV值和尖角圆弧半径的参数模型,可用于V槽加工精度和微细程度的评价。
- 谢晋韦凤田牧纯一
- 关键词：激光检测
- 基于曲率的自适应曲面数控磨削被引量：6
- 2007年
- 利用等包络迹高度控制砂轮行走路径,实现了曲面的自适应数控成型磨削,以提高曲面的磨削效率.首先,根据曲面曲率建立自适应数控成型磨削的数控模式,然后,在比较等间距行走的数控磨削方式的基础上分析曲面曲率不同的成型磨削特征,最后,进行数控成型磨削试验和检测加工曲面的成形误差,验证该自适应数控成型磨削方法的有效性.分析结果表明,利用移动磨削点的包络成型磨削可以减小砂轮磨损对加工精度的影响.此外,等包络迹高度行走的数控磨削可以根据曲面曲率调节行走路经的间距,实现自适应磨削加工,提高曲面的加工效率,而且在加工曲率较大且提高加工精度时可以较大幅度地减少砂轮行走步数.试验结果表明,当等包络迹高度小至1μm时可以形成光顺的加工曲面,在100mm×40mm范围内形状误差PV值可以达到0.285mm.
- 谢晋许巍巍陈立志汤勇
- 关键词：数控磨削
- 金刚石砂轮微观出刃形貌的参数化评价被引量：5
- 2009年
- 针对金刚石砂轮修锐后磨粒微观出刃形貌很难评价的问题,建立了有效磨粒出刃高度、磨粒出刃角和磨粒出刃同形度的特征参数模式.采用碳化硅修整砂轮对金刚石砂轮结块进行修锐,检测砂轮工作表面的磨粒出刃高度和出刃形貌,分析磨料粒度和修锐条件对有效磨粒出刃高度、平均磨粒出刃角、磨粒出刃同形度的影响.结果表明,有效磨粒出刃高度可以反映砂轮工作表面的磨粒出刃性和等高性;#40、#80和#120砂轮的磨粒出刃角为钝角,其平均值分别为131°、111°和111°左右;磨粒出刃同形度较长宽比更能体现出磨粒出刃的完整性.此外,采用低进给深度和高工件进给速度的修锐条件可以提高有效磨粒出刃高度;较大的修锐进给深度和较粗的砂轮粒度都会使磨粒出刃角增大;进给深度越小,磨粒出刃完整性越好.因此,有效磨粒出刃高度、磨粒出刃角和磨粒出刃同形度可以作为金刚石砂轮修锐后微观出刃形貌的评价参数.
- 谢晋万启伟韦凤
- 关键词：砂轮修锐金刚石表面形貌
- 复杂自由曲面曲率分布特征对数控铣削性能的影响被引量：9
- 2009年
- 针对复杂自由曲面的数控铣削性能难预测的问题,提出曲面曲率分布特征值,用于评价数控加工效率和加工精度。在构建的刀位面上策划等间距行走的刀位轨迹,建立刀位轨迹长度和刀具间的最大残余高度作为加工效率和加工精度的评价指标,分析曲面曲率分布特征值对加工效率和加工精度的影响。试验结果证明该自由曲面数控加工模式的有效性。分析发现,随着曲面曲率分布特征值增大,刀位轨迹长度和最大残余高度同时增加,导致加工效率和加工精度同时下降。此外,在曲面曲率分布特征值小于0.5mm–1时,加工效率降低幅度不超过7%,但加工精度却下降6～7倍。因此,曲面曲率分布特征值可用于评价和预测复杂自由曲面的数控铣削性能。
- 谢晋邹明山崔晓玲
- 关键词：自由曲面数控铣削
- 圆弧形金刚石砂轮的数控对磨成形修整试验被引量：28
- 2008年
- 针对圆弧形金刚石砂轮精密修整的操作困难和装置复杂的问题,提出一种新的数控对磨成形修整方法。在该成形修整中,金刚石砂轮被驱动沿着圆弧插补运动轨迹与GC磨石对磨,逐渐形成砂轮的圆弧形轮廓,用于超硬材料的曲面磨削。在建立砂轮圆弧形轮廓的数控修整模式的基础上,分析定位误差与修整形状偏差的关系。此外,建立修整精度和修整率的评价指标,进行正交试验,研究修整工艺参数,即砂轮转速、行走速率和进给深度,对修整精度和修整率的影响。对该数控修整模式分析表明,在该数控对磨成形修整中不同半径的砂轮圆弧形轮廓能够被修整成形,可用于不同曲率的曲面磨削。同时,当定位误差在0.1mm以内时,最大的修整形状偏差不超过5μm/10mm。成形修整试验结果显示,影响修整精度和修整率的主要修整工艺参数分别为砂轮转速和行走速率。增加砂轮转速可以同时改善修整精度和修整率;增加行走速率会提高修整率,但会降低修整精度。此外,采用适宜的修整工艺,目标形状误差和目标修整率可以分别达到25.1μm/8mm和7.31×10–3mm3/mm3,分别提高修整精度2～3倍和修整率约7倍。
- 谢晋党希敏
- 关键词：金刚石砂轮圆弧插补
