1. 研究目的与意义
本课题的现状及发展趋势:
(一)现状
一般而言,难加工材料指具有高硬度、高塑韧性、低刚度或低热导率等特性的材料,例如陶瓷、不锈钢、钛合金、高温合金等[1]。由于难加工材料的这些性质,在进行磨削加工时,磨削温度高,易产生磨削烧伤,导致零件报废。而为了降低磨削温度,需要使用大量的冷却液,这对于环境以及操作工人的健康存在很大的危害[2]。对于上述问题,人们主要从两个大的方面进行研究。(1)开发新型绿色磨削技术。绿色磨削技术的核心是减少冷却液的使用,同时达到与传统磨削相同的加工质量,主要的方法有:准干式磨削技术、干磨削技术、低温气体冷却、内冷却、固体润滑冷却等[2]。(2)深入研究磨削机理,包括磨削力、磨削温度场、材料去除率、表面形貌等,通过有限元仿真与磨削试验相结合的方法,探索更好的砂轮结构、磨粒排布方式以及磨削工艺等。针对本课题的研究内容,着重关注准干式磨削技术以及磨削试验方面的内容。
2. 研究内容和问题
基本内容:
由于大尺度不锈钢台板的材料强度高、导热系数小,所以传统端面磨削过程中磨削力大、磨削温度高,导致加工表面容易发生热变形和磨削烧伤的问题。本课题以减少磨削烧伤和提高磨削质量为目的,利用创新设计的准干式绿色磨削专用磨头,对316L不锈钢试件开展磨削技术试验研究。主要内容包括:1. 绿色磨削技术综述;2. 准干式绿色磨削对比试验(传统冷却方式);3. 准干式绿色磨削正交试验。
预计解决的难题:
3. 设计方案和技术路线
研究方法:
通过文献检索,了解绿色磨削加工的发展现状,设计对比试验和正交试验,摸索总结准干式绿色磨削工艺规律,优化工艺参数,实现不锈钢台板高质量磨削加工。
4. 研究的条件和基础
已具备条件:
1. 主持完成了南通大学大学生创新计划项目“难加工材料组合砂轮端面干磨削技术研究”,为本课题的研究奠定了基础。
2. 已获授权本课题相关的发明专利1件,实用新型专利2件,申请PCT专利1件,申请发明专利2件。
