无结合剂碳化钨非球面模具的超精密磨削加工.pdfVIP

学兔兔 第 50卷第 13期 机 械 工 程 学 报 Vo1．50 NO．13 2014 年 7 月 J0URNAL0FMECHANICALENGINEERING Ju1． 2O 14 DoI：1O．3901／JM E．2014．13．190 无结合剂碳化钨非球面模具的超精密磨削加工水 郭 兵 赵清亮 李洪亮2 (1．哈尔滨工业大学机 电工程学院 哈尔滨 150001； 2．西安陕鼓动力股份有限公司 西安 710075) 摘要：针对无结合剂碳化钨材料，进行非球面模具的法 向磨削试验研究。分析法向磨削非球面时的砂轮对刀误差对磨削精度 的影响，研究无结合剂碳化钨非球面模具的磨削表面形貌特征和最终表面质量，优化误差补偿工艺，并利用聚焦离子束对磨 削后的非球面亚表层损伤进行成像分析。研究结果表明利用推导的砂轮对刀误差方程，可以在磨削加工前对砂轮的初始位置 进行精确调整，提高磨削加工精度。磨削后无结合剂碳化钨非球面模具不同区域的表面质量不同，距非球面中心越近，磨削 质量越好，距中心越远，磨削质量越差。经过3次误差补偿磨削加工后，最终的无结合剂碳化钨非球面模具的面形精度误差 均小于 0．3~tm(PV值)，表面粗糙度平均值小于 8nm(R。值)，亚表层没有明显的裂纹产生。 关键词：无结合剂碳化钨；非球面模具；超精密磨削；误差分析；表面质量；亚表层损伤 中图分类号：TG580 Ultra-precisionGrindingofBinderlessTungstenCarbideAsphericM old GUOBing ZHAOQingliang LIHongliang (1．SchoolofMechatronicsEngineering，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001； 2．Xi’anShaanguPowerCo．，Ltd．，Xi’an710075) Abstract：Theultra—precisionwheelnormalgrindingofbinderlesstungstencarbideasphericmoldisresearched．Theinfluenceof grindingwheelinitialpositionerrOrongrindingaccuracyisanalyzed．Thegroundsurfacemorphologyandquality ofbinderless tungstencarbideasphericarepresented．Andthen，thegrindingerrorcompensationisoptimizedandthesubsurfacedamageofmold isstudiedbyfocusionbeam．Theresultsshow thatthegrindingwheelinitialpositionerrormodelisusefultoenhancethegrinding wheelinitialpositionaccuracy．Themorphologyandqualityofbinderlessutngstencarbideasphericsurfaceareinhomogeneous．The surfacequalityofasphericcenterisbetterthanthatofasphericedgeround．Finally,after3timeserrorcompensation，therebinderless utngstencarbideasphericmoldswith0．3gm (PV)form accuracyand8nm a)surfaceroughnessareobtained，andnocrackis foundinsubsurfaceofthesemolds．