金刚石砂轮的修正

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1、毕业设计(论文)毕业设计报告课题：金刚石砂轮的修正目录摘要----------------------------------------------3第一章序言-------------------------------------31.2激光修整超硬磨料砂轮的原理-----------31.3激光修整金刚石砂轮的试验-------------41.4激光修锐后砂轮表面的微观形貌---------51.5有限元计算条件-----------------------------------729毕业设计(论文)第二章有限元热分析原

2、理的简介--------------------82.1.3偶合场分析----------------------82.2热分析的基础知识--------------------------------112.3瞬态热分析--------------------------11第三章有限元分析的步骤---------------------153.1：定义单元类型-------------------------------153.2：定义材料性能参数---------------------------153.3：建立模型----

3、-----------------------------------163.4：划分网格---------------------------------------183.5：加载求解-----------------------------------------203.6：查看计算结果---------------------------------25第四章结论--------------------------------27结束语-----------------------------------------28谢辞

4、-------------------------------------------29参考文献-----------------------------------------30摘要目前，金刚石砂轮在陶瓷或其他超硬材料的加工中已得到了普遍的应用，特别是在精密磨削中，呈现出加工精度高、速度快、磨轮使用寿命长等优点。金属和树脂结合剂砂轮由于结合剂强度高，有利于提高磨削速度，在应用中占有重要的地位。使用金刚石砂轮加工有许多优点，但金刚石砂轮的自锐性能较普通砂轮差，又加上金刚石的高硬度，使得金刚石砂轮的修整比较困难。29毕业设计(论文

5、)光学曲面磨床上的金刚石砂轮不允许有任何形式的冷却液。而传统的金刚石工具修整法、普通砂轮修整法、散粒磨料修整法、都需要冷却液；而电解修整法、电火花修整法，也都是在工作液中进行的。所以它们都不能适用于无工作液的情形。而激光修整法，由于不需要冷却液而成为可选择的方法。第一章序言1.2激光修整超硬磨料砂轮的原理激光加工具有高功率密度、高注入速度、高加工效率、无工具损耗、非接触、易控制和无公害等特点。利用光学系统把激光束聚焦成极小的光斑作用于砂轮表面，理论上光的功率密度可达到~W/可在极短的时间内使砂轮局部表面的材料熔化或气化，以达到修整目

6、的.如激光功率密度足够高，可同时去除砂轮表面的金刚石磨粒和结合剂材料，达到砂轮整形的目的。金刚石磨料与结合剂材料的光学和热物理性能相差较大，激光照射在砂轮表面时，金刚石对激光的吸收率一般在0.1~0.3之间，而黄铜、铸铁等金属结合剂对激光的实际吸收率在0．7以上，树脂结合剂激光吸收率可达0．9以上。所以砂轮的结合剂要比金刚石磨粒吸收更多的激光能量。此外，金刚石的热导率是146W／(m·℃)，分别是黄铜和树脂结合剂的3倍和350倍，其热扩散率是82，分别是黄铜和树脂结合剂的5倍和400倍，金刚石的熔点是3700～4000℃，远远高于结

7、合剂材料。因此，通过控制激光参数可选择性地去除砂轮表面的结合剂材料，而不损伤金刚石磨粒，使砂轮表面具有一定的磨粒突出高度和容屑空间，达到修锐砂轮的目的。1.3激光修整金刚石砂轮的试验实验在多功能激光加工机上进行，采用HJ-3000横流激光器，额定输出功率3kw，机床为单臂悬梁式结构，西门子802C数控控制，4轴3联动。分别对黄铜和树脂结合剂金刚石砂轮进行激光修整试验。利用VH一80029毕业设计(论文)三维数字显微镜观察激光作用前后金刚石砂轮表面的微观形貌。激光扫描过程中若能量密度过大会引起结合剂过熔而削弱结合剂对磨料的把持能力，同

8、时还会对金刚石产生不利影响；若能量密度过小则不能熔化结合剂，起不到修整的作用。因此合理确定激光功率、扫描速度及焦点高度等基本参数对修整效果非常关键。设激光光斑直径为d(mm)，扫描速度为(mm/min)，功率为P(W)，则单位扫描面积