霞石墨在珩磨液压内孔油石中应用的研究

1、文本0检测报告单169:ADBD2008R_ADBD2013R_检测文献-石墨在珩磨内孔油石中应用的研究作者检测范围中国学术期刊网络总库中国博士中国重要会议全文数据库/中国优秀全文数据库全文数据库中国重要报纸全文数据库中国专利全文数据库大学生互联网比对库英文数据库(涵盖期刊、台学术文献库、会议的英文数据以及德国Springer、英国Taylor&Francis期刊数据库等)优先文献库个人比对库1900-01-01至2013-05-24时间范围:检测时间:2013-05-2409:57:43- 1 -石墨在珩磨内孔油石中应用的研究_第1部分总文字比：26.7%（3348）总字数：125591超硬

2、珩磨油石的发展现状8.1%平;周建民; - 工具技术- 2010-05-20是否引证：是2玉6.5%玉 - 大学生比对库- 2011是否引证：否3缸套珩磨油石的选择3.7%程双龙 - 内燃机配件- 2003-06-25是否引证：是4无氧铜腔体的深磨研究3.6%张卓(导师：) - 西安石油大学- 2010-05-20是否引证：否5强力珩磨工艺的试验研究3.1%(导师：瑞;) - 山东大学- 2006-04-26是否引证：否6半固着磨粒磨具及其“陷阱”效应的模拟与验证3.0%伟(导师：袁巨龙;文东辉) - 浙江工业大学- 2008-04-01是否引证：否7半固着磨具特性研究3.0%方海生(导师：袁

3、巨龙) - 浙江工业大学- 2009-04-01是否引证：否8超精与油石2.5%; - 磨床与磨削- 1989-02-15是否引证：是9基于运动的珩磨机数控化研究2.2%(导师：;) - 兰州理工大学- 2012-04-19是否引证：否10双进给珩磨头的结构优化1.9%成小兵(导师：) - 兰州理工大学- 2012-04-19是否引证：否11珩磨要素的合理选择与1.8%总文字比：13.9%( 表格 )( 观点 )去除：5.9%去除本人：13.9%重合字数：3412文献总字数：24526总段落数： 2 疑似段落数： 2 疑似段落最大重合字数： 3348 前部重合字数： 3137 后部重合字数：

4、275 疑似段落最小重复字数： 64 26.7%（3348）-石墨在珩磨内孔油石中应用的研究_第1部分（总12559字）0.5%（64）-石墨在珩磨内孔油石中应用的研究_第2部分（总11967字）( 注释：无问题部分文字比部分部分 ）- 2 - 与气动- 1998-04-15是否引证：否12珩磨中珩磨油石对珩磨效率的影响及其微观机理研究1.8%胡勤(导师：) - 江南大学- 2005-06-01是否引证：否13弯窜辊抱紧装置关键件的工艺试验研究及应用1.7%(导师：;) - 重庆大学- 2007-10-01是否引证：否14珩磨1.4%雷力生 - 磨料磨具与磨削- 1981-03-02是否引证：

5、否15新型内圆磨床砂轮架系统的研究与设计1.3%宣苓娟(导师：;武) - 山东科技大学- 2011-05-01是否引证：否16缸磨工艺的发展与应用1.2%(导师：;杨志军) - 哈尔滨工程大学- 2006-06-01是否引证：否17珩磨技术系统1.1%; - 科技创新与产业发展（A卷）第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展- 2010-10-20是否引证：否18珩磨技术的特点与改进1.0%- 制造技术与机床- 2004-09-02是否引证：是19高精度珩磨机系统设计0.9%耕; - 上海电报- 2009-06-15是否引证：否20气缸珩磨油石的制造和选用0.9%; - 二汽科技- 198

6、3-05-01是否引证：否2013届毕业生题目:石墨在珩磨缸内孔油石中应用的研究院系名称：材料科学与专业班级：超硬0901学生学号：200946920328 指导教师： 毛淑芳教师： 副教授2013年 5月 18 日摘要近年来，由于现代工业的迅速发展，珩磨 缸技术得到高速发展，这项技术也广泛的应用在冶金、汽车制造、造船业等。特别是在以27SiMn合金钢为主要材料的 缸内孔 中得到了更广泛的应用，所以对珩磨 工具有了新的要求，以满足 具有特殊性能的合金钢。为了推动珩磨技术的进一步发展，我们有必要关于珩磨磨具进行更加深入的研究和探索。随着珩磨技术的发展珩磨的种类发生了改变，比如超声波珩磨、激光珩磨

7、等，已经在工业中得到了应用。数控机床的应用，也大大推进了珩磨技术的发展。特别是在煤炭业中珩磨 技术更是不可替代的。珩磨不仅能降低表面粗糙度还能提高精度，提高了耐磨性，使零件的 延长。和研磨相比降低了劳动强度，提高了生产效率，易于实现自动化管理。填料是影响磨具性能的关键因 一。本课题以石墨在珩磨 缸内孔油石中应用为研究对象。主要从不同的方面论述了珩磨技术的优点、原理及珩磨技术的发展。在实验部分详细论述了原材料选用、磨具配方设计以及磨具的混料、成型、硬化等制作工艺。并通过测试磨具的相关性能，运用正交实验找出最佳配方，在最佳配方的基础上改变石墨的量，测试改变后油石的硬度、抗折强度、磨削比、粗糙度，分

8、析石墨的改变对油石性能的影响。具体结论如下:（1) 珩磨油石硬度随石墨含量的增加而降低。（2) 抗折强度随石墨含量的增加而降低。（3）对于磨削比，石墨含量在1015时，磨削比先下降后上升，石墨含量大于15时，磨削比随石墨含量增加而减小。（4）随石墨含量的增加，珩磨油石抛光性升高，工件粗糙度越小。根据实验分析，我们认为，实践中从单一因素石墨量的改变来提高磨具磨削性能的思路是不全面的，我们应当综合考虑影响磨具性能的各个方面的因素，从全面的来进行深入的探索与研究。：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 绪论12 珩磨油石的概述22.1 珩磨的相关概念22.1.1 珩磨的特点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珩磨油石的选择3珩磨油石的发展6课题研究的主要目的73 实

19、验83.1 实验总体思路83.2 实验材料83.2.13.2.23.2.3仪器准备8混料9过筛103.3 磨具配方设计103.3.1 磨具配方表示103.3.2 磨具配方计算123.4 实验过程133.4.13.4.23.4.33.4.4原料准备13仪器准备13混料14过筛15- 3- 4 -3.4.5 称量153.4.6 压制153.4.7 硬化173.4.8 出炉184 珩磨油石性能检测184. 1 珩磨油石硬度检测184. 2 珩磨油石抗折强度检测204. 3 珩磨油石磨削比测定224. 4 珩磨油石粗糙度测定245 石墨对珩磨油石的影响26结论32致谢33参考文献341 绪论磨料磨具很

20、早就被人们使用，如天然 砂和天然磨石等，而磨料磨具的广泛使用和发展，则是在19世纪末碳化硅和人造 石问世以后，磨料磨具作为工业生产中必不可少的工具，具有“工业的牙齿”之称。以磨料磨具为工具的磨削 ，是机械 方中常用的一种 方法，特别是在精密 和超精密 中应用最 。随着磨削 技术的提高，新型磨具在工业生产中的应用也越来越广泛。今天，磨料磨具的应用已经渗透到机床、汽车、地质、石油、煤炭、化工、医疗器械等各个领域。磨料磨具及其加工技术不仅影响着传统行业的发展，还影响着新材料等高新技术产业的发展，在科技进步和 发展中发挥极其重要的作用。磨削中珩磨主要用于高精度和低粗超度的磨削，珩磨是在二十世纪二十年代

21、,随着内燃机制造业的发展而发展起来的,缸内孔的基本上都用到珩磨，珩磨一直有着“黑色技术”之称1。目前,这一技术的运用越来越广泛,其效益达到了一个暂新的水平。珩磨工艺参数对精度的影响, 必须根据被零件的特点和具体要求( 如孔的类型、孔径、材料及硬度、珩前状态和珩后精度、粗糙度要求等) , 对珩磨油石、切削速度、油石工作、交叉角、珩磨油、及其相应的超程量以及余量等参数进行正确的选择和，否则就难以得到理想的效果2。珩磨有很多优点，如珩磨磨粒的切削点很小,有很多点进行同时切削,所以产生应力集中和烧伤工件,进而把对工件的表面损伤降低到了最小,使珩磨后的内孔达到完美的精度。珩磨的另外一个优点是内孔的表面结

22、构组织,生成带角度的螺旋交叉网纹,形成具有很好的润滑效果的润滑油膜表面3。近些年来, 随着国外先进珩磨机床的陆续引进和国内珩磨机的开发研制, 大大促进了珩磨工艺的推广与应用。但是, 由于一些用户对珩磨要素选择不够合理,从而影响了珩磨工艺优越性的发挥。珩磨油石中填料多种多样，填料对磨具性能的影响较大，由于磨具工作环境各异，加之各种条件的限制，填料在磨具磨削性能的影响方面至今还存在一些尚不 的问题，因此有必要开展此课题的研究。石墨是加入珩磨油石中最常用的填料，我们以本次毕业设计为契机， 石墨在珩磨油石中的作用进行进一步的探索性分析，以求找到石墨对油石性能的影响以指导生产实践。2 珩磨油石的概述2.

23、1 珩磨的相关概念珩磨是一种金属制品表面质量的高效的精密方法,它主要用于圆柱体或圆锥体的内表面或外表面,也可以用于平面。2.1.1珩磨的特点珩磨不仅能去除较大的余量,而且是一种提高精度、几何形状精度及降低表面粗糙度的有效方法,在支架内孔中应用很广泛。珩磨与-般切削相比有以下特点4。（1） 可以获得高的精度珩磨可以在较短的时间内获得较高的形状精度和精度。直径小于50mm的，其圆柱度可达05m，轴心线直线度可达1um；50-200mm的，其圆柱度误差在35m之间；在300400mm时，圆柱度可达10m以下。经珩磨的内孔，精度可达IT6IT7。但珩磨不能提高被孔的位置精度4。（2） 可以获得高的表面

24、质量珩磨的表面具有夹叉网纹，有利于润滑油的储存和油膜的保持，工件的耐磨性好，能承受较大的载荷；珩磨表面粗糙度Ra值通常可达0.80.1m，最高可达0.1m以下；珩磨表面几乎没有热损伤、嵌砂、变质层、等现象。这些有利于零件使用的提高。但珩磨后工件存在较高的残余压应力4。（3） 范围广- 5 -珩磨能各种内孔(通孔、盲孔、多台阶孔、圆锥孔、椭圆孔和余摆线孔等)、平面、球面、外圆柱表面、齿轮表面、发曲线表面等；能的孔径范围为22000mm，最大为24000mm，长径比L/d约为1/(50300)；几乎能所有工业用材料4。（4）具有较高的生产率，对机床精度要求低珩磨是大面积多刃切削，因而具有较高的材料

25、切除率，如珩磨直径为100mm左右的缸套孔，其材料切除率可达300500mm3/s 。因珩磨时珩磨头或工件要能浮动，珩磨头与机床的连接属于柔性连接，故对机床的精度要求低，并可用车床、镗床、钻床等机床改装4。2.1.2 珩磨的原理珩磨与磨削及研磨不同,珩磨综合了磨削速度快和研磨精度高的特点。珩磨是油石与工件在面接触状态下,以较低的旋转速度和对工件进行切削的一种方法。珩磨的 原理是利用安装于珩磨头周围的一条或多条油石,由胀开机构(有旋转式和推进式两种)将油石沿径向胀开,使其压向工件 ,以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动,零件不动。或工件往复运动，珩磨头只做旋转运动从而实现珩磨。珩磨头

26、运动同时,油石从工件上切去极薄的一层，油石在工件表面留下的切削轨迹是交叉而不重复的网纹。通常珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样, 时珩磨头以工件 作导向。因而 精度受机床本身精度的影响很小5。2.2 珩磨油石的选择油石一般分为两类:一类是普通磨料珩磨油石;另一类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、油石的硬度及结合剂等因素决定,珩磨油石的选用是以被零件的材料机械性能及精度为依据。珩磨还受油石的规格及珩磨头中油石的数量影响。因此,在选择珩磨油石时应综合考虑上述影响因素。由于油石原料、配比和工艺不同,磨削效果会有很大的差别。这里的磨削效果主要是指磨削效率和

27、油石的使用7,因此,在保证质量的前提下,如何提高磨削效果,则是珩磨在效益上要解决的重要间题。（1） 珩磨油石磨料的选择。磨料是根据被零件的材料机械性能而选定，是油石的重要组成部分，材料的机械性能高低决定着油石磨料选用，磨料的合理选择是保证质量和提高生产效率的重要环节，珩磨中广泛采用棕刚玉油石、碳化硅油石、立方碳化硅油石、立方碳化硼油石、氧化铬油人造石油石等8。碳化硅油石一般硬度较低和韧性较好的材料,如铸铁和有色属。石油石一般高硬度钢、硬质合金和特殊合金等材料。氧化铬油石一般硬度较低的材料。刚玉油石适合抗拉强度较高的材料如碳钢、合金钢、高速钢、铸铁、硬青铜和其它高强度、高硬度材料。磨料的粒度对表

28、面质量和效率影响很大,选择时应考虑在满足表面质量要求(如表面粗糙度)前提下,尽量选取粗的粒度。这样可以提高珩磨效率。对于缸套珩磨,一般粗珩选用100#180#,半精珩(或粗精合一)选用180#280#,精珩(或抛光)选用W40以细9。（2）珩磨油石结合剂选择按结合剂的种类来分类，可将磨具分为无机结合剂磨具，有机结合剂磨具和金属结合剂磨具三大类。普通磨料的珩磨油石一般采用陶瓷结合剂和树脂结合剂。陶瓷结合剂具有强度高、刚性好、化学稳定性好和耐水性强等特点。陶瓷结合剂油石主要用来钢件和铸铁件10。树脂结合剂比陶瓷结合剂具有高的强度和弹性,抛光效果好，但耐热性差,国外广泛使用聚乙烯醇结合剂油石,用来软

29、质金属,如铜和不锈钢等11。对珩磨精可选用含石墨填充的油石。（3） 硬度的选择磨具的硬度是指结合剂在外力作用下抵抗磨粒从磨具表面脱落的抵抗力。一般而言，磨具的硬度越高，磨粒从磨具表面脱落越难，磨削时磨具磨耗越小。当用磨具 表面硬度很高的工件时，磨具工作表面的磨粒容易磨损变钝，需要被磨钝的磨粒较快地自动脱落，以露出新的、锋利的磨粒，使磨削得以继续进行。油石硬度的选择是否合适是珩磨中的重要问题。硬度高的工件使用“软”的油石; 硬度低的工件,则使用“硬”的油石。这是由于 硬度高的工件时,应以使油石保持切削作用为主,而 硬度低的 ,则需以保证获得较理想的粗糙度为出发点。硬度低,磨粒脱落太快,不能获得良

30、好的光洁度。但硬度太高时,油石自锐性不好,表面易堵塞,使磨削性能降低。磨具硬度的选择与被材料性能之间的关系见表2-112。在珩磨中,油石硬度的选择见表2-2，油石硬度的均匀性会影响光洁度、几何精度及生产率。因此,对于珩磨面积较大的孔,更应注意选择硬度均匀性较好的油石13。表2-1.磨具硬度的选择与被材料性能之间的关系硬度选择趋向软磨具硬度硬硬工件硬度软工作性质大工件抗张强度小- 6 -小工件塑性大 小工件导热性大大接触面积小磨削条件粗表面精度精大砂轮工作速度小表2-2.珩磨油石硬度的选择油石粒度号珩磨余量直径方向(mm) 油石硬度钢件铸铁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） 珩磨油石组织和浓度的选择：磨具的组织就是反映在磨具内其主要磨削作用的磨粒分布的疏密程度，也可以说是磨粒在磨具中的体布，以磨粒占磨具的体积百分比表示。磨粒在磨具中所占体积百分比称为磨粒率。我国标准将（普通）磨具标准划分为15个等级。0表示磨粒率最高，1，2，3数字依次递增，磨具的磨粒率依次递减，即磨具组织由紧密到疏松。组织号与磨粒率的关系如公式1所示，磨具组织号与磨粒率对照如表2-3所示14。(1)式中：VG 磨粒率，% N

32、组织号磨具组织的松紧，决定着磨具中气孔的多少和面积上有效磨削刃的疏密。组织松的磨具，磨粒之间的间距大， 时间内参与磨削的磨粒少，磨削生热较少，同时磨具中气孔多，容屑空间大，排屑方便，可减少磨削过程中的堵塞。此外，气孔还可以将磨削液或空气带入磨削区，以降低磨削点温度，减少工件的热变形和烧伤、裂纹等 变质层的产生。反之，组织紧密的磨具，气孔少，容屑的空间小，排屑较 ，气孔容易堵塞。但是紧密的磨具表面上 面积内的磨粒数较多，磨具的轮廓形状易于保持，故有利于工件的 ，降低工件表面粗糙度，提高 精度。表2-3.磨具组织号与磨粒率对照表组织号 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 34一般粗磨和磨削韧性较大而硬度不高的工件时，磨具易堵塞，影响磨削效率，还会导致磨削热增加，容易造成工件烧伤，此时宜选用组织较松的磨具。磨削硬度高、延伸率小的工件时不易产生堵塞，宜选用组织较紧密的磨具。对于不同粒度的磨具，考虑到 面积可能参加磨削的磨粒数，粗粒度采用较紧密的组织，细粒度磨具应采用较松的组织。珩磨用油石的组织选择原则与砂轮组织选择原则相同。在珩磨硬度低、韧性大的工件材料时， 用组织较为疏松的油石。在珩磨硬脆材料时， 组织较为紧密的组织。同样的浓度，粗粒度的油石，所含颗粒的数量少，

34、故浓度得高些。相反，细粒度的油石，所含的磨粒数量多，故浓度应适当选得低些。珩磨硬度高的材料和粗珩磨时， 浓度的油石，反之 用低浓度的油石15。2.3 珩磨油石的发展珩磨 于二十世纪初,最先由美国的Barnes公司和Micromatic公司发明,然后被当时工业发达 如德国、英国、 等采用。最初的珩磨 仅仅是手电钻式的人工珩削16，只能提高工件表面光洁度。1924年发展了油石扩胀,开始切除大余量,自动测量也开始出现,珩磨开始向自动化发展。1938年珩磨进给机构进一步,开始油石扩胀速度并能补偿油石磨损,精度进一步提高。1952年开始出现完全补偿的电子油石扩胀机构。这时由于机床和油石制造水平低,无法增

35、加油石与工件之间的接触,所以珩磨一直被视为表面光整方法,只用于最终工序17。之后由于强力珩磨技术的应用,珩磨技术在范围、精度和切削效率等方面有了飞速发展18。珩磨技术在不断向前发展, 系统也由传统的机-电- 向数字行程 ,甚至是向CNC发展19,20。目前国内发 汽缸套、汽缸体以及工程机械 系统制造业普遍采用珩磨技术,但珩磨水平较低,对珩磨工艺参数研究较为松散,珩磨 标准仅相当于国际上世纪70年代水平,对珩磨 的参数仅有少数几组。目前除了关注珩磨技术、系统和珩磨设备的发展外,人们也非常重视珩磨油石的发展,人造立方氮化硼磨料的应用极大地推动了珩磨油石的发展。超硬珩磨油石在珩磨中应用十分普遍,特别

36、是珩磨精密小孔应用极为广泛。据国料统计,在珩磨中应用石或立方氮化硼磨料的占92%以上21。一些国内机床厂家在总结德国、美国、美国善能的基础上,结合油缸、喷嘴、异性工件等深孔的精特点和实际工作经验,制订了适合冷拔、镗孔等管坯使用的强力珩磨机设计方案,在满足工艺指标的前提下,取得了价格低、性能好的效果22,23。磨削和其它机械制造技术一样，是一个充满活力和不断发展的技术领域，它既是现代科技发展的技术支撑，又在高科技影响下不断向更高水平发展。任何一次机械技术的飞跃，都离不开新型磨具材料的开发，以及高性能机床的研制和工艺的发展。2.4 课题研究的主要目的课题研究的主要内容主要有一下几个方面:（1）（2

37、）（3）（4）（5）（6）（7）通过理论和实验研究，被零件确定珩磨油石使用性能参数设计珩磨油石的结合剂和配方研究制定珩磨油石的生产工艺试制珩磨油石珩磨油石性能测试分析石墨对珩磨油石性能的影响研制出用于缸内孔的合适磨具课题研究的主要目的：（1）在设计和实验过程中培养分析问题、解决问题的能力,加深对所学专业解决问题的综合素质。，增强动手能力，提高（2）在课题成果的基础上，培养3 实验3.1 实验总体思路本次实验的目的是研究石墨在珩磨具体材料及磨削的目的和要求，研制出最佳磨具的能力。缸内孔油石中应用的研究 ，我们按照下面的思路来设计实验过程。主要是根据石墨在珩磨油石中的作用，以现有的珩磨油石配方为基

38、础，进行新的配方设计研究，运用正交实验设计出珩磨油石，压制出油石以后，测试油石条的硬度，抗折强度，磨削比及粗糙度，找出最佳配方，之后在最佳配方的基础上，改变石墨的量，这样用仅石墨含量不同而其他制作工艺完全相同的油石条在相同的条件下对同样材质的被工件进行则会出现不同的磨削效果，其突出表现就是会出现不同的磨削比。这样，我们通过测定每个油石的磨削比，然后将这些数据与石墨含量终目的。起来进行分析处理，就可以得到石墨对磨具磨削性能的影响，从而达到此次研究的最在原材料方面，要保证使用的所有同质原料生产厂家相同，生产批次相同，所有性能指标相同。在制作工艺方面，（包括油石的混料、成型、硬化等）各条油石的制作工

39、艺必需高度一致。3.2 实验材料3.2.1 磨料磨料可分超硬磨料和普通磨料，超硬磨料主要分为立方氮化硼两大类，普通磨料主要分为刚玉和碳化硅两大系列。普通磨料根据使用要求通常采用水洗法和筛分成各种不同粒度的。磨料粒度按颗粒分为37个粒度号，F4F220称为粗磨粒，F230F1200为微分级。作为磨削的磨料应具备相当高的硬度，适度的抗破碎性以及自锐性，良好的热稳定性，一定的化学稳定性以及便于成大小不同的颗粒等性能。油石磨料的选择如表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；珩磨高硬度和高韧性材料工件的珩磨效率高375倍。磨料粒度的选择如表3-2所示

40、。表3-1.珩磨油石磨料的选择磨料名称代号适于的材料应用范围棕刚玉 A 未淬火的碳钢、合金钢等粗珩白刚玉 WA 经热处理的碳钢、合金钢精珩、半精珩单晶刚玉 SA 韧性好的轴承钢、不锈钢、耐热钢等粗珩、精珩铬刚玉 PA 各种淬火与未淬火钢件精珩黑色碳化硅 C 铸铁、铜、铝等及各种非金属材料粗珩绿色碳化硅 GC 铸铁、铜、铝等，多用于淬火钢及各种脆、硬的金属与非金属材料粗珩、半精珩人造石 MBD68 各种钢件、铸铁及脆、硬金属与非金属材料，如硬质合金等粗珩、半精珩立方碳化硼 CBN 韧性好且硬度和强度较高的各种合金钢粗珩、精珩表3-2.珩磨油石磨料粒度的选择磨料粒度要求表面粗糙度R (m) 淬火钢

41、未淬火钢铸铁有色金属备注刚玉 F100F1801.251.0一般珩磨碳化硅1.0 1.61.25刚玉 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:- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -剽窃文字表述1. 毕业生题目:石墨在珩磨缸内孔油石中应用的研究院系名称：材料科学与专业班级：超硬2. 随着国外先进珩磨机床的陆续引进和国内珩磨机的开发研制, 大大促进了珩磨工艺的推广与应用。但是, 由于一些用户对珩磨要素选择不

42、够合理,从而影响了珩磨工艺优越性的发挥。珩磨刚玉 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 钢件用GC 碳化硅 F360 0.20.16 0.320.25 0.320.25 0.50.4 钢件用GC碳化硅 F400 0.160.10 0.250.20 0.160.125 0.40.32 钢件用GC珩磨中广泛采用棕刚玉油石，棕刚玉（A）是用矾土经过电弧炉冶炼而成，颜色褐色，硬度高（HV=18002200Kg/mm2）,韧性比较好，熔点高（18002000），主要成分是Al2O3,含量

43、在95%97%。由于具有磨削性能好，适用范围广，而且价格比较便宜，所以被广泛地应用。棕刚玉范围广，适用于中高抗张强度的金属材料，主要用于碳钢、合金钢、可锻造铁、硬青铜等材料。本次设计的珩磨油石主要缸内孔，而制作缸内孔的材料是27硅锰钢，满足磨削27SiMn合金钢,我们选择棕刚玉为磨料,粒度号选180号。棕刚玉适合磨削合金钢，而且和CBN相比，价格比较低。3.2.2 结合剂结合剂就是用来把松散的磨料粘结起来，固结成一定的形状，再经过加热使其具有一定的强度、硬度和磨削性能。结合剂的性能是由结合剂原材料的性能和其组成比例决定的，结合剂的原材料性能直接影响着磨具质量的好坏，而结合剂的性能也直接影响着磨

44、具的性能。本次试验对珩磨油石的磨削效果及抛光性有较高要求，所以选用树脂结合剂。酚醛树脂结合强度高，具有良好的粘结性、较高的耐热性及合适的硬度，合适的硬度不仅包括抵抗外力侵入的能力还包括磨料脱落的难易程度；此外树脂磨具具有良好的自锐性，能提高效率和工件的粗糙度；另外树脂结合剂价格便宜，所以使用范围比较广。在磨具中酚醛树脂粉主要用作结合剂，酚醛树脂液主要用于润湿剂和结合剂，但是这次试验采用的工艺是热压，所以不需要用酚醛树脂液做润湿剂和结合剂，结合剂只用酚醛树脂粉就可以达到要求，为了混料均匀，用 做临时润湿剂。3.2.3 填料填料的种类和数量对珩磨油石的物理机械性能影响很大，所以合理地选择填料的种类

45、和 填料的数量对珩磨油石的性能有重要影响。一般来讲冷压成型中，填料一般占粘结剂体积的25%35%；而在热压成型中，填料可占到粘结剂体积的50%左右。这次实验主要选择的填料有石墨， ，半水石膏粉。石墨粉主要是用来提高磨具的耐热性、抛光性以；主要是用来提高磨具的强度以及磨削效率，加入量在1.5%5%；半水石膏粉能够提高强度和促进硬化，加入量一般在1.5%9%；如果加入量超过9%，磨具的硬度和强度具有下降的趋势。3.3 磨具配方设计3.3.1 磨具配方表示磨具制造时,对各种原材料的选择,坯体投料质量,成型密度(或成型与坯体厚度)技术要求的规定,就称为磨具配方。在进行配方设计时,主要是根据以满足磨削应

46、用需要为目的,配方设计必须与制造工艺相结合,要具有一定的规律性并符合相关的标准,要符合性原则,另外也要符合安全、环保等原则，对配方进行合理的调整。原则上主要是满足产品的使用性能，尽可能的降低成本，便于生产。本磨具采用成型方法进行制造，以磨料为100份儿，其他组分在磨料份数，配方表示如表3-3所示。表3-3.珩磨条基本配方/份水平酚醛树脂石墨半水石膏1 20 5 3 32 30 10 5 43 40 15 7 5根据现有资料最终确定基本配方，由于是探索性的实验，为了准确的确定实验的次数并观察各因素对磨具性能的影响，找出最佳配方，所以采用正交实验方法，我们采用三水平四因素的正交试验，最终确定了一下

47、九个磨具配方。- 9 -石墨在珩磨内孔油石中应用的研究_第2部分总文字比：0.5%（64）总字数：119671基于机械质量的数控车床切削用量系统0.5%叶俊; - 广西轻工业- 2009-10-15是否引证：否2对影响机工件表面质量因素的分析0.5%平; - 水利电力机械- 2006-06-25是否引证：否3浅析机械表面质量的影响因素0.5%; - 黑龙江科技信息- 2010-08-05是否引证：否4金属数控切削表面粗糙度分析0.4%;同志学; - 机械研究与应用- 2009-06-30是否引证：否5谈我厂引进贯彻表面粗糙度标准的做法0.4%晋小莉 - 企业标准化- 1994-12-20是否引

48、证：否6集料表面纹理测量的试验设计0.3%;王哲人; - 中国公路学报- 2006-03-30是否引证：否7集料表面纹理粗糙度的测量0.3%周纯秀; - 交通工程学报- 2009-02-15是否引证：否8铝合金在高速切削中表面粗糙度的研究0.3%晋太洋; - 滁州职业技术学院学报- 2009-03-15是否引证：否9提高车削金属表面粗糙度的技术研究0.3%利; - 机械- 2007-06-25是否引证：否10托槽去除后不同牙面处理方法的比较0.3%陈骊; - 上海口腔医学- 2008-04-15是否引证：否11表面粗糙度的评定(上)0.3%; - 机械制造- 1985-08-29是否引证：否1

49、2粗糙金属球体的激光散射截面的理论计算0.3%飞,- 系统工程与电子技术- 1992-05-30是否引证：否因素水平实验方案如表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实验表试验号序列酚醛树脂（A） 石墨（B）（C） 半水石膏1 1 1 1 12 1 2 2 232 33. 珩磨的相关概念珩磨是一种金属制品表面质量的高效的精密方法,它主要用于圆柱体或圆锥体的内表面或外表面,也可以用于平面。4. 直径小于50mm的，其圆柱度可达05m，轴心线直线度可达1um；5. 从而实现珩磨。珩磨头运动同时,油石从工件上切去极薄的一层，油石在工件表面留下的切削轨迹是交叉而不重复的网纹。

50、6. 硬度低,磨粒脱落太快,不能获得良好的光洁度。但硬度太高时,油石自锐性不好,表面易堵塞,使磨削性能降低。7. 组织号磨具组织的松紧，决定着磨具中气孔的多少和 面积上有效磨削刃的疏密。组织松的磨具，磨粒之间的间距大， 时间内参与磨削的磨粒少，磨削生热较少，同时磨具中气孔多，容屑空间大，排屑方便，可减少磨削过程中的堵塞。此外，气孔还可以将磨削液或空气带入磨削区，以降低磨削点温度，减少工件的热变形和烧伤、裂纹等 变质层的产生。反之，组织紧密的磨具，气孔少，容屑的空间小，排屑较 ，气孔容易堵塞。但是紧密的磨具表面上 面积内的磨粒数较多，磨具的轮廓形状易于保持，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 结合剂结合剂就是用来把松散的磨料粘结起来，固结成一定的形状，再经过加热使其具有一定的强度、硬度和磨削性能。结合剂的8 3 2 1 39 3 3 2 1表3-5.磨具配方组磨料树脂石墨/份半水石膏总份数1 10020 5 3 35 47 557 33 443 55 31633.3.2（1）磨具配方计算成形料的计算：磨具体积计算V=501010=53根据磨具的成型密度=2.4g/cm3可得单片重=V=2.45 g=12 g必须投料量的计算必须投料量=油石条数量单片重=612=72总投料量的计算g总投料=必须投料量（1+附加消耗量）=72+100=172 表3-6.成形料

52、附加消耗百分数量和最小附加量必须投料量/Kg 附加消耗质量分数/% 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）投料量中各种成份的计算根据总投料量及珩磨油石配方中各种成份的比例计算出各种成份的投料量。具体投料量如表3-7所示.表3-7.珩磨油石配方成形料投料量（6片）/g组磨料树脂石墨半水石膏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 实验过程3.4.1 原料准备实验开始之前要准备实验用到的原料，本次实验所需用品有,酚醛树脂粉,180#棕刚玉磨料,石墨粉, 半水石膏粉,冰晶石。在原料之前讲诉了原料时要注意的问题，例如酚醛树脂时要注意生产日期，因为酚醛树脂容易变质，所以要买新的生产日期，而且要密封保存，而且不易长时间保存，原则上是需要再买。3.4.2 仪器准备实验所需仪器主要有501010油石磨具，热压机一台（型号为XLB-808800-1型平板硫化机），硬化炉一台（型号为DL103的电热鼓风干燥箱），脱模用的压机一台（型号为Y41-25B型校正压装机），电子天平