聚晶金刚石复合片抗压强力测试方法

1

作者 邢波 赵金坠 +6 位作者 苏伟波 任冠青 杨雄文 张林州 陈学彬 郭雪菲 吴锦涛 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第5期683-692,共10页

为模拟PDC使用时受外界挤压的工况,量化表征其抵抗挤压能力,完善其质量评价指标体系,本研究通过分别开展金属压头、PDC压头抗压试验,分析压头硬度、压头表面粗糙度、加载速率以及被测PDC样品倾斜角度等关键因素的影响,并进行重复性验证... 为模拟PDC使用时受外界挤压的工况,量化表征其抵抗挤压能力,完善其质量评价指标体系,本研究通过分别开展金属压头、PDC压头抗压试验,分析压头硬度、压头表面粗糙度、加载速率以及被测PDC样品倾斜角度等关键因素的影响,并进行重复性验证及压头寿命试验。结果表明,PDC抗压强力随着金属压头直径的增大而增大,但金属压头的使用寿命最多为2次;PDC压头硬度≥58 GPa,加载速率为1~5 mm/min、被测PDC样品倾斜角度为20°,才能保证被测PDC样品测试结果的稳定性;PDC压头表面粗糙度对抗压强力测试结果无明显影响;经重复性验证,同批次和不同批次被测PDC样品抗压强力的变异系数均<10%,且PDC压头总体使用寿命是金属压头的10倍以上。PDC压头使用寿命长、稳定性好,采用PDC压头以点接触压缩的方式,可使被测PDC样品快速破碎,从而实现PDC抗压强力测试,能够为生产企业产品性能对比和质量控制提供参考。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片(PDC) 抗压强力 金属压头 PDC压头

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不同修锐工具对树脂结合剂CBN砂轮修锐效果的影响 被引量：7

2

作者 赵金坠 冯克明 +1 位作者 朱建辉 师超钰 《工具技术》 北大核心 2016年第12期82-85,共4页

针对树脂结合剂CBN砂轮修锐困难的问题,分别采用白刚玉、碳化硅和Q235钢块对树脂结合剂CBN砂轮进行修锐试验。通过建立有效磨粒出刃高度、磨刃密度和磨粒周界分形维数表征参数,对三种修锐工具的修锐效果进行评价。

关键词 树脂结合剂CBN砂轮 修锐 表面形貌 参数化评价

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基于超声振动钻削系统的换能器设计

3

作者 高国富 车鹏 赵金坠 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期87-92,共6页

为使超声振动钻削的换能器性能更加稳定,基于实验数据,提出解析法与有限元法相结合的模式对换能器进行设计,并进行阻抗分析和振动性能测试实验。结果表明,换能器前盖板输出端振幅达4.2μm,在陶瓷晶片工作温度低于70°C的状态下换能... 为使超声振动钻削的换能器性能更加稳定,基于实验数据,提出解析法与有限元法相结合的模式对换能器进行设计,并进行阻抗分析和振动性能测试实验。结果表明,换能器前盖板输出端振幅达4.2μm,在陶瓷晶片工作温度低于70°C的状态下换能器可稳定工作13 h,且工作频率波动幅度小于130 Hz。测试结果验证了设计方法及思路的可行性,所提出的换能器设计方法可推广应用于一般超声振动钻削加工。 展开更多

关键词 超声振动钻削 有限元分析 阻抗分析 振动性能测试

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磨削加工监测技术研究进展 被引量：3

4

作者 赵金坠 冯克明 邢波 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第12期52-57,61,共7页

针对磨削加工监测技术的研究现状,系统介绍了声发射监测、功率与电流监测、力和力矩监测、振动与位移监测、磨削温度监测以及集成监测等技术。分析了各种监测技术特点,并对磨削加工监测技术的发展方向进行了展望。

关键词 磨削监测 传感器 特征值 人机交互界面 集成监测

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微晶刚玉砂轮修整试验研究 被引量：1

5

作者 赵金坠 冯克明 +1 位作者 邢波 朱建辉 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第8期153-156,共4页

针对微晶刚玉砂轮修整难以监测和金刚石笔磨损难以量化问题,以金刚石笔修整微晶刚玉砂轮为研究对象,利用功率仪、AE传感器在线监测了修整信号,开展了微晶刚玉砂轮磨削45钢验证试验,并利用超景深显微镜观察了不同修整导程下的金刚笔磨损... 针对微晶刚玉砂轮修整难以监测和金刚石笔磨损难以量化问题,以金刚石笔修整微晶刚玉砂轮为研究对象,利用功率仪、AE传感器在线监测了修整信号,开展了微晶刚玉砂轮磨削45钢验证试验,并利用超景深显微镜观察了不同修整导程下的金刚笔磨损情况。结果表明:当改变修整导程时,修整力较小和功率仪采集频率较低是造成功率信号变化不明显的主要原因;与修整功率信号相比,AE信号的变化程度明显比功率信号敏感。并且,AE信号的RMS值与磨削表面粗糙度值分布现象非常一致,具有正相关性。修整导程选择(0.14~0.56)mm/r时的金刚石笔表面磨损变化量仅为(0.012~0.022)mm^2,磨损不明显。 展开更多

关键词 修整 功率信号 AE信号 微晶刚玉砂轮 金刚石笔磨损

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单点金刚石修整笔的现状分析及发展趋势 被引量：1

6

作者 赵金坠 冯克明 邢波 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第10期39-42,共4页

针对单点金刚石修整笔的应用现状,阐述了单点金刚石修整笔修整基本原理,重点介绍了单点金刚石修整笔种类、制造精度以及先进制造对高档修整笔的需求。最后,对单点金刚石修整笔的未来发展方向进行了展望。

关键词 单点金刚石修整笔 修整原理 修整笔种类 制造精度 需求

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杯形工具复合变幅杆设计及振动特性分析 被引量：6

7

作者 陈汇资 赵波 +1 位作者 赵金坠 高国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期159-165,共7页

针对硬脆材料曲面加工过程中加工精度差、效率低、加工费用高的问题,结合理论分析与有限元法,设计了一种适用于硬脆材料曲面高精度加工的超声杯形工具复合变幅杆。对所设计的变幅杆进行了阻抗特性分析和振动性能测试,结果显示变幅杆结... 针对硬脆材料曲面加工过程中加工精度差、效率低、加工费用高的问题,结合理论分析与有限元法,设计了一种适用于硬脆材料曲面高精度加工的超声杯形工具复合变幅杆。对所设计的变幅杆进行了阻抗特性分析和振动性能测试,结果显示变幅杆结构合理、振动效果良好;并通过有限元与试验的对比分析,探究杯形头的壁高、底厚、内径对杯形工具复合变幅杆谐振频率的影响。结果表明:变幅杆谐振频率随着底厚的增加而增大,随着杯形头壁高、内径的增大而减小,且实测结果与仿真分析较好符合。 展开更多

关键词 硬脆材料 曲面加工 杯形工具复合变幅杆 有限元 谐振频率

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超硬磨料砂轮修整及点轮修整技术 被引量：6

8

作者 华红艳 冯克明 +1 位作者 张葵 赵金坠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期80-84,43,共6页

与普通磨料砂轮相比,采用金刚石车削法修整超硬磨料砂轮,修整力大、工具磨损快、修整时间长、效率低、精度低及质量差,致使超硬磨料砂轮的优异性能得不到充分发挥,砂轮修整已经成为制约超硬磨料砂轮工程应用的主要瓶颈。在超硬磨料砂轮... 与普通磨料砂轮相比,采用金刚石车削法修整超硬磨料砂轮,修整力大、工具磨损快、修整时间长、效率低、精度低及质量差,致使超硬磨料砂轮的优异性能得不到充分发挥,砂轮修整已经成为制约超硬磨料砂轮工程应用的主要瓶颈。在超硬磨料砂轮修整研究方面,科研成果众多,技术各有特点,然而工程应用有限。点轮修整是集金刚石车削修整、金刚石滚轮磨削修整两种方法之优点的一种新的砂轮修整技术,修整轮宽度窄且恒定,提高了砂轮修整精度、稳定了砂轮修整质量;并且,点轮修整效率高,修整轮耐磨性好、使用寿命长,柔性好易于控制、工程使用方便且成本低,值得大范围推广。 展开更多

关键词 砂轮修整 点轮修整 超硬磨料砂轮

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超硬磨料砂轮修整技术综述与展望 被引量：18

9

作者 冯克明 赵金坠 邢波 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期115-121,共7页

超硬磨料磨具以其优异的磨削性能获得机械加工领域普遍认可,但制约其进一步拓展应用的主要原因之一是超硬砂轮修整极其困难。面对此难题,作者梳理目前超硬砂轮在工程应用中的主要修整方法,分析其工作原理、技术演变、主要特点、应用状况... 超硬磨料磨具以其优异的磨削性能获得机械加工领域普遍认可,但制约其进一步拓展应用的主要原因之一是超硬砂轮修整极其困难。面对此难题,作者梳理目前超硬砂轮在工程应用中的主要修整方法,分析其工作原理、技术演变、主要特点、应用状况,对先进修整技术进行阐述,最后总结并展望三大结合剂超硬砂轮实用修整技术及发展趋势。金属结合剂超硬砂轮大余量去除基本锁定为电火花放电修整,小余量修整主要以普通磨具磨削法修整为主,细粒度超硬砂轮采用在线电解修整优势明显;陶瓷结合剂超硬砂轮简单直线修整逐渐被点轮修整取代,高陡度成型砂轮修整仍是金刚石滚轮;树脂结合剂超硬砂轮多以磨削法修整为主,但科学实用修整技术仍需进一步研发。激光修整具有非接触、高效、便利、易控、超长寿命等优点,具有更加广阔的发展前景;集机、电、声、热、化等多种方法于一体的复合修整也是超硬砂轮技术人员一直关注和研发的重点。 展开更多

关键词 超硬磨料砂轮 修整技术 综述 展望

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树脂结合剂超硬磨料砂轮磨削稳定性试验研究 被引量：8

10

作者 冯克明 邢波 +2 位作者 师超钰 朱建辉 赵金坠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1389-1396,共8页

针对树脂结合剂超硬磨具在应用方面普遍存在的磨削性能稳定性差等工程技术问题,选取不同树脂原材料、树脂置空时间、磨料层径向位置3个关键因素作为研究对象,开展了树脂金刚石砂轮平面磨削硬质合金试验。结果表明:酚醛树脂原材料对砂轮... 针对树脂结合剂超硬磨具在应用方面普遍存在的磨削性能稳定性差等工程技术问题,选取不同树脂原材料、树脂置空时间、磨料层径向位置3个关键因素作为研究对象,开展了树脂金刚石砂轮平面磨削硬质合金试验。结果表明:酚醛树脂原材料对砂轮磨削性能有较大影响,普通型树脂不适于硬质合金磨削、耐热型树脂适于大切深磨削、增韧型树脂适于小切深精密磨削;树脂置空时间对砂轮磨削性能有一定影响,随着树脂置空时间延长,磨削比缓慢下降;砂轮磨料层径向位置对磨削性能影响较特殊,当磨料层在1.0 mm以上时磨削比变化不大,当磨料层在1.0 mm以下时磨削比出现明显下降。树脂超硬磨料砂轮制成工艺及磨削应用技术的细化有利于改善砂轮磨削性能的稳定。 展开更多

关键词 树脂金刚石砂轮 硬质合金 磨削稳定性 磨削比

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先进磨削技术应用现状与展望 被引量：9

11

作者 冯克明 赵金坠 《轴承》 北大核心 2020年第4期60-67,共8页

磨削可加工任何硬度材料并在微细加工方面具有不可替代的优势,是现代装备制造业发展的重要支承。基于先进磨削技术高速、高效、精密、长寿、柔性、绿色等特点,对目前磨削技术进行了全面梳理、归纳,介绍了高速和超高速磨削、高效深切磨... 磨削可加工任何硬度材料并在微细加工方面具有不可替代的优势,是现代装备制造业发展的重要支承。基于先进磨削技术高速、高效、精密、长寿、柔性、绿色等特点,对目前磨削技术进行了全面梳理、归纳,介绍了高速和超高速磨削、高效深切磨削、蜗杆砂轮磨削、重载荷磨削、精密和超精密磨削、脆性材料延性域磨削、轮轨高速被动磨削、复合磨削、智能磨削、绿色磨削等先进磨削技术的加工机理、技术特点及影响因素,并重点分析其应用现状。先进磨削技术普及率低主要是国内高档磨床及其关键功能部件制造落后,关键核心技术薄弱,产学研用合作不足,应用领域受限等。最后,对先进磨削技术的未来发展进行了展望,并提出了相关建议。 展开更多

关键词 先进磨削 磨料 工艺参数 工程 应用 现状

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刚玉磨料显微试样的磨削工艺研究 被引量：5

12

作者 邢波 赵金坠 +3 位作者 陈学伟 李丙文 冯克明 王小光 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第6期82-87,共6页

采用超细树脂金刚石砂轮直接磨削及手工研磨2种方式,对锆刚玉(ZA)、微晶刚玉(SG)、棕刚玉(A)和黑刚玉(BA)4种刚玉类磨料试样制样,通过对其表面粗糙度、显微硬度及表面形貌的对比分析,研究了2种制样方式的质量和效率,并优化了4种刚玉类... 采用超细树脂金刚石砂轮直接磨削及手工研磨2种方式,对锆刚玉(ZA)、微晶刚玉(SG)、棕刚玉(A)和黑刚玉(BA)4种刚玉类磨料试样制样,通过对其表面粗糙度、显微硬度及表面形貌的对比分析,研究了2种制样方式的质量和效率,并优化了4种刚玉类磨料试样直接磨削制样的工艺参数。结果表明:直接磨削的刚玉类磨料试样表面粗糙度R a、R z及显微硬度与手工研磨制样的基本一致,但前者的制样效率比后者高至少2倍;ZA、SG和A磨料直接选用粗磨、精磨工序即可满足显微硬度测试要求,而BA磨料则在粗磨、精磨工序基础上,再增加光磨2次工序,也可达到显微硬度测试要求。 展开更多

关键词 刚玉磨料 显微硬度 磨削制样 粗糙度 效率

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砂轮平衡及其在磨削工程中的应用 被引量：6

13

作者 冯克明 杜晓旭 +3 位作者 王庆伟 张亮波 赵金坠 吕申峰 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第2期50-57,共8页

在机械制造领域,磨削加工以其不可替代的优势,通常作为机械零件的最后加工工序。但是,磨削加工过程中却时常出现振动,致使磨削振纹成为提高零件表面质量的主要障碍。为此,全面梳理了回转体不平衡、砂轮不平衡、磨削振动和砂轮平衡精度... 在机械制造领域,磨削加工以其不可替代的优势,通常作为机械零件的最后加工工序。但是,磨削加工过程中却时常出现振动,致使磨削振纹成为提高零件表面质量的主要障碍。为此,全面梳理了回转体不平衡、砂轮不平衡、磨削振动和砂轮平衡精度等相关内容;分析了砂轮平衡主要表征参数、砂轮不平衡影响因素和砂轮平衡测试技术等;最后,基于磨削工程应用经验,给出了不同磨削方式所对应的砂轮平衡的阈值范围。旨在为相关技术人员更好地理解砂轮平衡提供一些技术支持,以期改善磨削工程中的振动问题。 展开更多

关键词 砂轮 平衡 磨削 应用 综述

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基于预制平衡孔的转子精密平衡校正方法研究 被引量：2

14

作者 冯克明 赵金坠 +1 位作者 朱建辉 师超钰 《机床与液压》 北大核心 2018年第13期1-5,共5页

转子类零件平衡校正通常是先经动平衡检测后,再在转子重心区域去重校正。由于传统钻削或铣削机械去重质量难以精确控制,致使转子平衡精度低、生产效率低。为了解决以上技术难点,基于预制平衡孔思路提出了一次增重精密平衡校正新方法。... 转子类零件平衡校正通常是先经动平衡检测后,再在转子重心区域去重校正。由于传统钻削或铣削机械去重质量难以精确控制,致使转子平衡精度低、生产效率低。为了解决以上技术难点,基于预制平衡孔思路提出了一次增重精密平衡校正新方法。即在转子设计制造过程中,在转子上先提前设置N个圆周均布平衡孔;经转子动平衡测试后,确定其中两个平衡孔为配重孔;再利用平面平衡力系方程,计算出两个配重物质量;最后利用天平精密称取配重物,分别组装到两个配重孔中即可。该方法只需精密称量一次增重组装即完成转子精密平衡校正,不需要再进行钻削或铣削去重,易于实现量化生产。经超硬磨料高速砂轮平衡校正试验测试,证明其平衡校正效果明显。 展开更多

关键词 预制平衡孔 平衡校正 精度 转子 超硬磨料砂轮

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磨削接触刚度及其工艺关联分析研究 被引量：1

15

作者 冯克明 赵金坠 杜晓旭 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第9期147-154,共8页

在磨削加工中,磨削接触刚度过于抽象、难以理解,给磨削应用带来了不少困扰。立足外圆磨削工程,进行了全面分析、梳理,探讨了磨削相关部件之形变、受力,明确了关联刚度。磨床刚度主要受磨床主轴抗弯刚度、进给丝杠抗拉刚度影响,一般相对... 在磨削加工中,磨削接触刚度过于抽象、难以理解,给磨削应用带来了不少困扰。立足外圆磨削工程,进行了全面分析、梳理,探讨了磨削相关部件之形变、受力,明确了关联刚度。磨床刚度主要受磨床主轴抗弯刚度、进给丝杠抗拉刚度影响,一般相对固定;磨削刚度指磨削状态下砂轮与工件两者抵抗法向形变的能力主要取决于磨削接触刚度;磨削接触刚度是指磨削状态下在磨削区内单位法向形变所承受的法向磨削力,具有时变特征,主要与砂轮基本特性、工件材料性能、砂轮工作面形貌、磨削参数有关。磨削技术人员主要工作是在满足磨削需求的前提下,合理利用当下磨削条件调整优化磨削接触刚度,保持磨削工艺系统稳定,最大限度发挥磨床加工能力。 展开更多

关键词 磨削工艺系统 磨床刚度 磨削刚度 磨削接触刚度 法向磨削力 形变

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不锈钢打磨砂带用酚醛树脂关键参数测试与分析

16

作者 邢波 赵金坠 +5 位作者 宋运运 冯克明 陈学斌 任冠青 冯兵强 安坤华 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第4期98-103,共6页

针对不锈钢磨削砂带用酚醛树脂的基本理化指标难以全面表征砂带磨削性能的问题,选取基础参数相同的4种酚醛树脂为研究对象,对酚醛树脂进行热重(thermogravimetric,TG)、冲击强度分析,并在同等工艺条件下对用其制作的4种砂带进行剥离强... 针对不锈钢磨削砂带用酚醛树脂的基本理化指标难以全面表征砂带磨削性能的问题,选取基础参数相同的4种酚醛树脂为研究对象,对酚醛树脂进行热重(thermogravimetric,TG)、冲击强度分析,并在同等工艺条件下对用其制作的4种砂带进行剥离强度和磨削性能测试,探究酚醛树脂与砂带磨削性能的相关性。结果表明:当酚醛树脂的固体质量分数(以下简称“固含量”)、黏度、水溶性和pH值等基础参数基本相同时,4种砂带的磨削比、磨削效率和工件表面粗糙度最大值分别相差31.8%,27.2%,27.6%。酚醛树脂的热重、冲击强度和用其制作的砂带剥离强度都与砂带的磨削性能正相关;砂带磨削不锈钢时的主要失效形式为磨粒磨耗磨损、磨粒黏屑以及磨屑严重堵塞容屑空间。 展开更多

关键词 砂带 酚醛树脂 基础参数 力学性能 磨削性能

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磨削划伤成因分析与工程控制

17

作者 冯克明 曹唯飞 +3 位作者 杜晓旭 赵金坠 化曼丽 冯兵强 《机床与液压》 北大核心 2023年第11期180-187,共8页

磨削加工是现代装备制造业发展的重要支撑之一。但是,在磨削加工特别是精密、超精密磨削加工过程中,磨削划伤却时有发生,严重困扰着磨削技术的应用与发展。为此,通过大量磨削现场及零件表面磨削划伤查寻与测量,结合切削学、摩擦学、物... 磨削加工是现代装备制造业发展的重要支撑之一。但是,在磨削加工特别是精密、超精密磨削加工过程中,磨削划伤却时有发生,严重困扰着磨削技术的应用与发展。为此,通过大量磨削现场及零件表面磨削划伤查寻与测量,结合切削学、摩擦学、物理学、材料学、影像学相关知识,对磨削工程中各种磨削划伤进行了全面梳理及分析。探究了磨削划伤的主要技术特征;基于砂轮周边磨削和端面研磨二种磨削方式,揭示了单颗磨粒磨削划伤和团聚磨粒磨削划伤形成过程;归纳了影响磨削划伤的主要因素,提出了应对技术措施。 展开更多

关键词 磨削划伤 技术特征 划伤机制 影响因素 工程控制

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超声分散时间对金刚石微粉粒度测试结果影响的实验研究

18

作者 邢波 张林州 +4 位作者 郭雪菲 高艳兵 任冠青 赵金坠 夏志伟 《中国测试》 北大核心 2024年第S2期8-13,20,共7页

为研究超声分散时间对金刚石微粉粒度测试结果的影响,采用激光衍射法对不同规格、不同超声分散时间的金刚石微粉进行粒度测试。研究表明0~1μm金刚石微粉粒度测试结果对超声分散时间敏感度较高,随时间增加呈先减小后增大的趋势;1~10μm... 为研究超声分散时间对金刚石微粉粒度测试结果的影响,采用激光衍射法对不同规格、不同超声分散时间的金刚石微粉进行粒度测试。研究表明0~1μm金刚石微粉粒度测试结果对超声分散时间敏感度较高,随时间增加呈先减小后增大的趋势;1~10μm金刚石微粉粒度测试结果对超声分散时间敏感度相对较低。粒度规格范围为0~0.5μm、0.5~1μm、1~10μm的金刚石微粉,激光衍射法测试粒度时超声分散时间分别为250~350 s、150~300 s、150~300 s为宜。 展开更多

关键词 金刚石微粉 粒度 超声分散时间 重复性 再现性

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