申请号: 201610077954.1

申请日: 2016.02.04   

申请人: 华侨大学

发明人: 姜峰; 张涛; 言兰; 徐西鹏

       摘要： 

       本发明公开了一种CBN刀具预修黑色金属试件的单颗磨粒连续划擦干涉行为测试方法，属于机械加工中的材料性能测试及精密与超精密加工领域，通过将黑色金属试件固定在电主轴上，对该试件进行在线动平衡；然后采用CBN刀具对该试件进行修盘，达到测试所需的端面跳动以及粗糙度要求；随后换装顶端固接有单颗磨粒的工具头，并在更换过程中进行对刀；最后进入划擦测试，试件以指定转速旋转，工具头以指定切深径向进给，在试件端面形成干涉螺旋形划痕，测量系统在此过程中采集划擦力、声发射信号等物理量。本发明能够模拟高速磨削过程磨粒间的干涉行为。相关测试结果可用于磨削机理的深入研究以及磨削参数的优化。

       主权利要求:

       一种CBN刀具预修黑色金属试件的单颗磨粒连续划擦干涉行为测试方法，其特征在于：包括：1)将黑色金属试件固定在电主轴上，试件可通过电主轴旋转；对该试件进行在线动平衡；2)采用CBN单点刀具对该试件进行修盘，以在试件表面形成端面跳动量优于IT1级，表面平均粗糙度Ra优于10nm的修盘区域，具体步骤如下：2-1)CBN单点刀具粗加工修盘：立式车削模式，修盘的同时对CBN单点刀具和试件进行冷却，修盘时试件的转速范围为2000～10000rpm，CBN单点刀具从试件外侧以10～50μm的切深沿试件径向进给，进给速度范围为0.4～1.2mm/s，进给距离为试件直径的1/4～1/2；2-2)CBN单点刀具精加工修盘：立式车削模式，修盘的同时对CBN单点刀具和试件进行冷却，修盘时试件的转速范围为2000～10000rpm，CBN单点刀具从试件外侧以2～10μm的切深沿试件径向进给，进给速度范围为0.1～0.3mm/s，进给距离为试件直径的1/4～1/2；3)CBN单点刀具触碰对刀仪，确定修盘区域与对刀仪对刀平面的高度差h0；将CBN单点刀具更换为顶端固接有单颗磨粒的工具头，工具头顶端的磨粒触碰对刀仪，再将工具头沿试件旋转的轴向方向上移h0+δ，以使工具头顶端的磨粒位于试件修盘区域上方δ处，完成对刀；4)将工具头移至修盘区域的划擦点正上方，并下移δ+ap以使划擦深度为ap；根据需测试的划擦速度v和划擦点所在的划擦半径R，通过计算试件的设定转速n；根据需测试的干涉比率ρ，单颗磨粒的圆弧半径r，划擦深度ap，通过计算工具头的径向进给速度s；试件按照设定转速n转动，且工具头按照径向进给速度s和划擦深度ap沿试件径向进给，以使磨粒在修盘区域划擦形成预定干涉程度的划痕；划擦的同时对工具头和试件进行冷却；此过程中通过与工具头相连的测量系统采集划擦过程中的数据。