申請(qǐng)?zhí)枺?01610437161.6
　　申請(qǐng)人：湘潭大學(xué)
　　發(fā)明人：張高峰 何宏林 溫張亞 周后明 周里群 朱科軍 徐志強(qiáng) 馮建軍

　　摘要：本發(fā)明公開(kāi)了一種采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，將金剛石纖維均勻排布并用熱固性樹(shù)脂固定，制成矩形的切削單元；采用熱固性樹(shù)脂將切削單元固定在徑向開(kāi)槽的圓盤(pán)形夾具的通槽內(nèi)；將裝有金剛石纖維的圓盤(pán)形夾具裝在旋轉(zhuǎn)軸上；將砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置固定在磨床工作臺(tái)上，將砂輪通過(guò)法蘭裝在磨床主軸上，通過(guò)綜合控制磨床進(jìn)給量、磨床主軸與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置主軸轉(zhuǎn)速比，在砂輪圓周表面加工不同微織構(gòu)；該砂輪形貌重構(gòu)的方法有效地降低了磨削區(qū)溫度及磨削熱損傷，采用最簡(jiǎn)單的設(shè)備在砂輪圓周表面重構(gòu)出冷卻效果良好的微織構(gòu)形貌，加工出的斷續(xù)的矩形微溝槽面積更大，冷卻效果更好。 　　主權(quán)利要求：1.一種采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，其特征在于，該采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法包括以下步驟：步驟一，采用激光切割PDC片或CVD金剛石片制備金剛石纖維，將金剛石纖維均勻排布并用熱固性樹(shù)脂固定，制成矩形的切削單元；步驟二，采用熱固性樹(shù)脂將切削單元固定在徑向開(kāi)槽的圓盤(pán)形夾具的通槽內(nèi)，并使各切削單元的金剛石纖維在圓盤(pán)形夾具中的徑向突出高度一致；步驟三，將裝有金剛石纖維的圓盤(pán)形夾具裝在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，制備砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置；步驟四，將砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置固定在磨床工作臺(tái)上，將砂輪通過(guò)法蘭裝在磨床主軸上，通過(guò)綜合控制磨床進(jìn)給量、磨床主軸與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置主軸轉(zhuǎn)速比，在砂輪圓周表面加工不同微織構(gòu)。
　　2.如權(quán)利要求1所述的采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，其特征在于，在步驟一中，采用激光切割PDC片或CVD金剛石片制備金剛石纖維時(shí)，金剛石纖維的寬度為 0.05-1mm，厚度為0.5-2mm；將金剛石纖維均勻排布并用熱固性樹(shù)脂固定，制成矩形的切削單元時(shí)，每個(gè)切削單元 的金剛石纖維數(shù)量為1-100個(gè)，金剛石纖維的間距為0.05-2mm。
　　3.如權(quán)利要求1所述的采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，其特征在于，在步驟二中，采用熱固性樹(shù)脂將切削單元固定在徑向開(kāi)槽的圓盤(pán)形夾具的通槽內(nèi)，并使各 切削單元的金剛石纖維在圓盤(pán)形夾具中的徑向突出高度保持一致，徑向高度誤差控制在10 μm以?xún)?nèi)，金剛石纖維周向均布的數(shù)量為1-100個(gè)，相鄰切削單元內(nèi)的金剛石纖維沿軸向錯(cuò)開(kāi)0-0.8mm。
　　4.如權(quán)利要求1所述的采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，其特征在于，在步驟四中，通過(guò)綜合控制磨床進(jìn)給量、磨床主軸與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置主軸轉(zhuǎn) 速比，在砂輪圓周表面加工不同微織構(gòu)時(shí)，需通過(guò)精確控制砂輪與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切 削裝置主軸的轉(zhuǎn)速比，轉(zhuǎn)速比為5-100，使得砂輪旋轉(zhuǎn)中金剛石纖維加工的微織構(gòu)位置能重 合；通過(guò)控制磨床垂直進(jìn)給量改變加工微織構(gòu)的深度，微織構(gòu)深度為0.05-0.2mm，控制磨床 主軸的軸向進(jìn)給改變微織構(gòu)沿砂輪軸向的排布，控制磨床主軸與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削 裝置的轉(zhuǎn)速比改變微織構(gòu)沿砂輪周向的排布。
　　5.如權(quán)利要求1所述的采用金剛石纖維微切削進(jìn)行砂輪形貌重構(gòu)的方法，其特征在于， 砂輪的半徑為R，圓盤(pán)形夾具的半徑為r，金剛石纖維片徑向伸出圓盤(pán)形夾具的通槽的高度 為h，金剛石纖維微刃點(diǎn)切削刀具的切削深度為a，由此得切削刃與砂輪的接觸角為：∂q=2arccosR2+(R+r+h-a)2-(r+h)22R(R+r+h-a)---(1)當(dāng)砂輪與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置的 主軸轉(zhuǎn)速為nt，則角速度ωt＝2πnt；砂輪轉(zhuǎn)速為ns，則角速度ωs＝2πns；砂輪相對(duì)于砂輪微 織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置的角速度ω相為： 其中式2中的正負(fù)與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置轉(zhuǎn)向有關(guān)，當(dāng)砂輪與砂輪微織構(gòu)形 貌重構(gòu)切削裝置轉(zhuǎn)向同向時(shí)為-，反向時(shí)為+；砂輪與砂輪微織構(gòu)形貌重構(gòu)切削裝置的切削刃與砂輪的接觸角為：即：∂Q=∂q±∂q.nsnt.RR+r---(4).