[發明專利]一種高切向磨削力與低法向磨削力的磨削方法

有效

• 申請號: 201710007909.3
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106625037B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 田業冰;趙玲玲;范碩;范增華;郭前建
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高切向磨削力與低法向磨削力的磨削方法，其特征在于，所述方法通過以下步驟實現：

(1) 將特制磨削工具安裝在高強度精密磨床主軸上，利用固定在磨床夾持工作臺上的修整工具對磨具進行初始修整，所述特制磨削工具的磨料層的組織成分由磨料（1.1）、氣孔（1.2）、填充物（1.3）、分散介質（1.4）、分散相（1.5）、粘結劑（1.6）、高性能纖維織物（1.7）組成；填充物（1.3）由氧化劑、活化劑、PH調節劑組成；磨料（1.1）選用金屬氧化物磨料、碳化硅、石榴石或金剛石，粒度為1-200 μm；填充物（1.3）中的氧化劑和活化劑選用過氧化鈉、次氯酸鈉、高錳酸鉀或者過氧化鈣；PH調節劑選用碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸氫鈉；分散介質（1.4）選用乙二醇（EG）、丙二醇（PG）、丁二醇（BG）、聚乙二醇（PEG）或者礦物油；分散相（1.5）選用碳酸鈣、二氧化硅、聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），粒徑小于1 μm；粘結劑（1.6）選用陶瓷、金屬、樹脂或者橡膠；高性能纖維織物（1.7）選用芳綸纖維（Kevlar）、超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE）、尼龍（Nylon）、聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維（PBO）、聚酰亞胺（PI）或蜘蛛絲纖維；

(2) 修整完成后，將修整工具取下，然后將工件固定在工作臺上；控制磨具速度為35m/s以上，控制磨削進給速度為500-10000 mm/min，采用水基或者油基冷卻液，控制冷卻液的流量為1-100 L/min，使修整后的特制磨削工具在高速旋轉下與工件表面接觸，開始磨削；

(3) 工件表面微凸峰處與磨具產生接觸、摩擦、碰撞，對磨具接觸區域產生沖擊載荷，在高性能纖維織物（1.7）中分散介質（1.4）與分散相（1.5）的作用下，使受沖擊區域的磨料（1.1）瞬間產生“集群效應”，瞬時微加工區域形成“子彈沖擊防彈衣”式超高摩擦系數接觸，從而使切向磨削力瞬間變大而法向磨削力瞬間減小；

(4) 同時，由于磨具的磨損和自銳，磨具中的填充物（1.3）不斷地向冷卻液中溶解并擴散，在工件表面產生具有氧化性和非中性的工作液環境，活化工件表面；通過磨料（1.1）與工件之間接觸、碰撞、摩擦和熱作用激發或強化工件表面與工作液的固液化學反應，以及磨料（1.1）與工件表面的固相化學反應，使工件表面不斷產生軟化的化學反應膜（2.1）；

(5) 在進一步的磨削過程中，“集群效應”的磨料（1.1）以高切向磨削力和低法向磨削力的方式快速去除化學反應膜（2.1），使工件表面原始材料重新暴露，繼續進行固液化學反應或者固相化學反應并生成新的化學反應膜（2.1），而脫落的磨料（1.1）和去除的材料隨工作液一起排走，反復進行以上過程，實現磨削加工。