Principles of Modern Grinding Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Rowe, W. Brian

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2009-5

价格:1505.00

装帧:

isbn号码:9780815520184

丛书系列:

图书标签:

• 磨削技术
• 现代磨削
• 磨削原理
• 制造工程
• 机械加工
• 表面工程
• 材料去除
• 精密加工
• 磨削磨料
• 磨削工艺

磨料磨具与材料去除工艺的革新：聚焦精密加工与效率提升 本书深入探讨了现代磨料磨具技术及其在材料去除工艺中的前沿应用，重点关注如何通过精密的磨削技术实现高效、高质的工件制造。内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛范畴，旨在为读者提供一个全面、深入的理解框架，以应对日益复杂和严苛的现代制造业挑战。 第一部分：磨料磨具的本质与性能 本部分将从微观层面剖析磨料磨具的构成要素及其对磨削过程的根本性影响。 磨粒的材料科学与形貌学： 磨粒的微观结构与硬度： 详细介绍不同种类磨粒（如氧化铝、碳化硅、立方氮化硼、金刚石等）的晶体结构、原子键合特性及其对硬度、韧性、耐磨性的影响。我们将探讨这些材料的显微硬度测试方法，并分析其在不同加工硬度材料时的适用性。 磨粒的表面形貌与微观几何： 深入研究磨粒的天然形貌（如尖角、锐边、微裂纹）以及人工处理（如包覆、预处理）对其表面特性和磨削行为的影响。我们将通过扫描电子显微镜（SEM）等手段观察磨粒形貌，并讨论这些形貌如何影响切削力、热生成以及表面粗糙度。 磨粒的断裂机理与自锐性： 分析磨粒在磨削过程中发生的微观断裂现象，以及这种断裂如何促进磨具的自锐，从而保持磨削效率。我们将讨论不同磨粒材料的断裂韧性，以及如何通过优化磨粒尺寸分布和结合剂来控制断裂行为。 磨粒尺寸的分布与均匀性： 探讨磨粒尺寸的分布规律（如粒度号、粒度范围）及其对磨削表面质量、加工效率和磨具寿命的影响。我们将介绍量化磨粒尺寸分布的方法，并讨论如何实现高均匀度的磨粒分布。 结合剂的化学组成与力学性能： 结合剂的类型与功能： 详细介绍陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂、金属结合剂等不同类型结合剂的化学组成、制备工艺及其在磨削过程中扮演的角色。我们将重点分析不同结合剂的粘结强度、弹性模量、热稳定性以及对磨粒脱落的影响。 结合剂的微观结构与界面特性： 研究结合剂与磨粒之间的界面结合情况，包括化学键合和物理吸附。我们将讨论结合剂的孔隙率对其磨削性能（如散热、排屑）的影响，以及如何通过调整结合剂的配方和烧结工艺来优化这些性能。 结合剂的断裂与磨损机制： 分析结合剂在磨削过程中承受的应力分布，以及其断裂和磨损模式。我们将探讨结合剂老化、脆化等现象，并分析其对磨具整体寿命的影响。 磨粒与结合剂的协同作用： 结合剂对磨粒固持力的影响： 深入分析结合剂的强度、弹性和孔隙率如何影响磨粒的固持力，以及磨粒的脱落准则。我们将建立磨粒脱落的力学模型，并讨论如何通过优化结合剂性能来控制磨粒的有效寿命。 磨粒形貌对结合剂应力的影响： 研究磨粒的尖锐度和几何形状如何影响结合剂承受的局部应力集中，从而影响结合剂的断裂。我们将讨论磨粒的排布方式（如规则排布、随机排布）对磨削力的分散和结合剂应力分布的影响。 磨粒间隙与排屑性能： 分析磨粒之间的间隙大小和形状如何影响切屑的形成、排出和堆积，以及这对磨削热和表面质量的影响。我们将讨论如何通过优化磨粒尺寸和结合剂的孔隙率来改善排屑性能。 第二部分：现代磨削工艺与技术 本部分将聚焦于当前先进的磨削技术，并深入分析其在提高加工精度、效率和实现复杂形状制造方面的应用。 超精密磨削与纳米磨削： 磨削参数的优化与控制： 详细阐述进给量、切削速度、磨削深度、砂轮修整参数等关键工艺参数对加工结果的影响。我们将介绍如何通过实验设计（DOE）和统计分析来优化这些参数，以达到微米级甚至纳米级的表面粗糙度和尺寸精度。 先进的磨削机床与自动化： 介绍具有高刚性、高精度和先进补偿功能的磨削机床，包括直线电机驱动、空气静压导轨、热对称设计等。我们将探讨自动化上下料系统、在线测量与补偿技术在实现无人化、高效率生产中的作用。 特殊磨削技术（如电解磨削、超声波辅助磨削）： 深入研究电解磨削（ECM）和超声波辅助磨削（UAM）等非传统磨削技术的原理、工艺特点及其在加工硬脆材料、薄壁结构、复杂曲面等方面的优势。我们将分析其在降低磨削力、减少表面损伤、提高加工效率方面的潜力。 高效磨削与强力磨削： 大砂轮直径与高转速的应用： 分析大砂轮直径和高转速砂轮在提高材料去除率、缩短加工时间方面的作用。我们将讨论相应的安全措施和机床刚性要求。 高磨削效率的工艺策略： 介绍采用高效率磨削砂轮、优化磨削液的供给方式、采用高效冷却与润滑技术等策略，以实现更高的材料去除率，同时控制磨削温度。 新型磨料与结合剂的应用： 探讨高性能陶瓷磨料（如单晶氧化铝、高性能立方氮化硼）和高强度结合剂（如改性酚醛树脂、特种陶瓷结合剂）在高效磨削中的应用，以及它们如何提升磨削效率和砂轮寿命。 磨削过程中能量分配与热效应： 磨削功与热生成机制： 详细分析磨削过程中能量的分配，包括材料切削功、磨粒与工件摩擦功、磨粒与结合剂摩擦功等。我们将建立磨削热生成模型，预测磨削区的温度分布。 磨削热对工件的影响： 深入研究磨削热对工件材料性能的影响，包括热变形、相变、残余应力、表面烧伤等。我们将分析不同材料在不同磨削条件下的热损伤机理。 冷却与润滑技术： 详细介绍各种磨削液（水基、油基、合成型）的成分、功能及其在冷却、润滑、排屑、清洗等方面的作用。我们将探讨绿色磨削液、微量润滑（MQL）等环保高效的冷却润滑技术。 表面完整性与残余应力控制： 磨削对工件表面特性的影响： 深入研究磨削过程对工件表面粗糙度、亚表面损伤（如微裂纹、形变层）、化学成分变化、显微组织改变等的影响。 残余应力的产生与测量： 分析磨削过程中产生的残余应力（压应力、拉应力）的来源和分布规律。我们将介绍X射线衍射、超声波衍射等残余应力测量方法。 控制残余应力的工艺方法： 探讨通过优化磨削工艺参数、选择合适的磨削砂轮、采用先进的磨削技术（如低应力磨削）以及后续的热处理或应力消除技术来控制残余应力，以提高工件的疲劳寿命和可靠性。 第三部分：磨削过程的监测、仿真与智能化 本部分将聚焦于如何利用先进的监测、仿真和智能化技术来优化磨削过程，实现更精确的控制和更高效的生产。 磨削过程的在线监测技术： 力学信号监测（如切削力、振动）： 介绍应力传感器、加速度传感器等在磨削过程中实时监测切削力和振动信号。我们将分析这些信号与磨削状态（如砂轮磨损、工件跳动、切削刃钝化）之间的关联。 声学信号监测（如磨削声）： 探讨磨削声信号的采集与分析，以及其在指示磨削异常（如砂轮破损、工件松动）方面的应用。 光学信号监测（如表面形貌、温度）： 介绍机器视觉、红外热像仪等在实时监测工件表面质量、磨削温度方面的应用。 电信号监测（如电解磨削电流）： 分析电信号在非传统磨削过程中的作用，以及其与加工参数的关系。 磨削过程的仿真与建模： 微观磨削仿真（如分子动力学、有限元法）： 介绍利用微观模拟技术来研究磨粒切削机理、材料去除过程、应力应变分布等。 宏观磨削仿真（如有限元法）： 探讨利用宏观有限元模型来模拟磨削过程中的温度场、应力场、表面形貌演化等。 磨削过程预测模型： 建立基于实验数据和物理模型的磨削参数预测模型，用于优化磨削参数和预测加工结果。 智能化磨削与机器学习应用： 基于数据的磨削参数优化： 探讨如何利用机器学习算法（如支持向量机、神经网络）对大量的磨削数据进行分析，构建智能预测模型，实现磨削参数的自适应优化。 磨削过程的故障诊断与预测： 应用机器学习算法识别磨削过程中的异常模式，实现对砂轮磨损、工件缺陷、机床故障的早期诊断和预测。 智能磨削系统与闭环控制： 介绍如何将在线监测、仿真模型和机器学习算法集成到智能磨削系统中，实现对磨削过程的实时反馈与闭环控制，从而保证加工质量和提高生产效率。 结论 本书旨在为读者提供一个全面、深入、前沿的现代磨料磨具技术与材料去除工艺的知识体系。通过对磨料磨具的微观本质、先进磨削技术的应用、以及智能化控制策略的深入剖析，本书期望能够激发研究者和工程师们在精密制造领域不断探索创新，推动磨削技术向更高精度、更高效率、更绿色环保的方向发展。

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