高频感应钎焊金刚石砂轮磨削硬质合金YG6试验研究

论文摘要

由于硬质合金材料硬度高,脆性大,导热系数小,属于难加工材料,一般采用金刚石砂轮对其进行磨削加工。但已有的金刚石固结磨料工具,无论是单层电镀还是多层烧结的,都缺乏对磨料应有的结合把持强度和有效的容屑空间,很难达到对硬质合金材料的高效精密加工。运用钎焊的化学冶金结合作用的单层金刚石钎焊工具的出现,从根本上改善了对金刚石磨粒的结合把持强度,成为国内外研究的热点。由于真空炉中钎焊制作金刚石砂轮高温作用时间长,砂轮基体变形较大,磨粒受到热损伤也大,影响了钎焊砂轮优势的进一步发挥。高频感应加热速度快,能大大减少钎焊时间,且易于实现自动化,具有广阔的应用前景。本文设计制作了高频感应钎焊气体保护装置;进行了感应钎焊工艺研究;研制了Ni-Cr钎料高频感应钎焊金刚石砂轮;进行了磨削硬质合金YG6的加工性能试验研究。通过分析磨削力和磨削力比,考察钎焊砂轮的锋利性和磨削硬质合金的难易程度;通过砂轮磨损对比试验,分析金刚石的磨损形式以及使用寿命;通过磨削表面粗糙度对比试验和借助扫描电镜观察磨削表面形貌,进行硬质合金表面质量和材料去除方式分析。试验结果表明,Ni-Cr钎料高频感应钎焊金刚石砂轮能够应用于硬质合金的磨削加工,且具有较高的使用寿命、锋利度和磨削表面质量。这些阶段性成果对今后钎焊金刚石工具应用于难加工材料的高效精密加工奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 硬质合金磨削研究现状
• 1.1.1 硬质合金材料
• 1.1.2 硬质合金的磨削加工
• 1.1.3 金刚石砂轮磨削硬质合金研究现状
• 1.2 金刚石磨削工具类型和特点
• 1.2.1 电镀金刚石砂轮应用现状与特点
• 1.2.2 树脂结合剂金刚石砂轮应用现状与特点
• 1.2.3 钎焊金刚石砂轮应用现状与特点
• 1.2.4 高频感应钎焊金刚石法简介
• 1.3 课题来源与意义
• 1.4 课题研究主要内容
• 第二章 高频感应钎焊金刚石砂轮的工艺研究
• 2.1 感应钎焊工艺准备
• 2.1.1 感应钎焊方法
• 2.1.2 感应钎焊设备选择
• 2.2 感应线圈的设计
• 2.2.1 感应加热线圈类型的选择
• 2.2.2 感应加热线圈结构设计
• 2.2.3 导磁体的选用
• 2.2.4 导磁体对感应加热的影响
• 2.3 连续感应钎焊工艺研究
• 2.3.1 试验条件
• 2.3.2 连续钎焊工艺研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 高频感应钎焊40/45 粒度金刚石砂轮磨削硬质合金试验
• 3.1 磨削硬质合金实验
• 3.1.1 实验条件与方法
• 3.1.2 磨削力分析
• 3.1.3 磨削力比分析
• 3.2 砂轮磨损分析
• 3.2.1 电镀金刚石砂轮磨损
• 3.2.2 高频感应钎焊金刚石砂轮磨损
• 3.2.3 砂轮磨削过程金刚石磨损统计分析
• 3.3 磨削硬质合金的加工后表面
• 3.4 本章小结
• 第四章 高频感应钎焊细粒度金刚石砂轮磨削硬质合金表面质量分析
• 4.1 试验条件与方法
• 4.2 磨削表面质量分析
• 4.2.1 表面粗糙度
• 4.2.2 SEM 表面形貌
• 4.3 硬质合金磨削过程中材料的去除
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 需要进一步做的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文