论文部分内容阅读
电镀金刚石砂轮以其优良的磨削性能而广泛应用于硬脆材料的加工中,因为某些电镀工艺问题,砂轮表面容易产生镍瘤,影响其磨削性能。传统硬碰硬的机械修整方法效果差、效率低。激光器作为一种新型的砂轮修整工具,在电镀金刚石砂轮领域,少有学者进行研究。鉴于以上情形,本文设计并搭建了一套以脉冲紫外激光器为光源来修整镍基电镀金刚石砂轮的试验平台,并对修整电镀金刚石砂轮开展了一系列试验研究。具体工作如下:(1)理论分析了光斑圆心距对光斑覆盖率的影响规律,试验研究了重叠率和扫描形式对镍基电镀金刚石砂轮修整后表面形貌的影响规律。结果表明,要保证烧蚀凹坑能够完全覆盖在烧蚀区域内,光斑覆盖率必须达到100%,即应该在0-24.75μm范围内,选择合适的光斑圆心距;随着激光的光斑重叠率Up和扫描轨迹重叠率Up的增大,被修整砂轮的表面逐渐趋于平整,当光斑重叠率Up和扫描轨迹重叠率Up均为35%时,激光修整后,可以获得地形地貌较为良好的砂轮工作表面;当选择网格填充扫描形式时,激光修整后,砂轮工作表面的地形地貌较为良好。(2)分别从理论计算和试验测量的角度,得出了紫外激光加工金刚石的烧蚀阈值,试验研究了激光平均功率和扫描次数对镍基电镀金刚石砂轮表面材料去除深度的影响规律。结果表明,当紫外激光器的平均功率Pavg大于4.5W且保持不变时,砂轮表面的烧蚀深度与循环扫描次数N近似成正比;当平均功率Pavg小于4.5W且保持不变时,循环扫描次数N增大,镍基电镀金刚石砂轮表面的烧蚀深度增长缓慢。(3)试验研究了精雕机的主轴的进给速度和移动速度对大猩猩三代玻璃磨削加工质量的影响,并开展了电镀砂轮修整前后磨削试验的对比研究。结果表明,适当地选择较小的主轴的进给速度Vfr、移动速度Vw,将有助于减小电镀砂轮的单颗磨粒最大切厚,从而减轻玻璃盖板边沿的崩边情况。与未经修整的砂轮相比,经过激光修整后的砂轮磨削玻璃盖板的边沿质量较好,能够满足产品加工质量要求。