快速点磨削范文

快速点磨削范文（精选3篇）

快速点磨削 第1篇

1 传统磨削加工方法的不足

1.1 传统磨削加工散热较差

传统磨削加工的全过程表现为力和热的作用, 磨削时摩擦产生的热量被传入砂轮、磨屑或被切削液带走。由于砂轮的导热性较差, 磨削加工中80%的热量传入工件和磨屑, 磨削区域的瞬间温度可达1000摄氏度的高温, 高温可烧伤工件的表层。因此, 磨削时必须注意冷却液对工件的冷却。

1.2 传统磨削加工冷却液产生负面影响

在传统的切削加工中, 需要使用大量切削液浇注在切削区, 以起到冷却、润滑、清洗、排屑、防锈等作用。随着人类社会对环境保护的高度关注, 使用切削液将会带来严重的负面影响。

1) 大量使用切削液增加了制造成本。在欧洲汽车制造业, 切削液的成本占总成本的16.9%, 其中包括购买切削液的费用、使用切削液所需设备费、维护及废液处理费用等, 而刀具成本仅占总成本的7.5%。

2) 切削液中含有矿物油及硫、磷、氯等对环境有害的添加剂, 排放前未经处理或处理不当, 则会对环境造成污染。

3) 切削液对操作工人的健康造成威胁, 会诱发多种皮肤病和呼吸道、肺部疾病。

2 快速点磨削加工方法的运用

由于磨削加工是一种常用的切削加工方法, 具有加工精度高、能加工高硬度材料等优点, 是其他切削加工方法所不能替代的。面对人类社会可持续发展的需要, 实施绿色制造加工已经势在必行, 快速点磨削加工技术就是绿色制造的一种形式。这种加工方法磨削力极小, 磨削温度低, 接近冷态加工, 可实现少、无磨削液的干式或准干式加工, 砂轮使用寿命长, 符合绿色制造加工的发展趋势。

2.1 快速点磨削加工的工作原理

快速点磨削加工是由德国Junker公司于1949年开发的新型超高速磨削技术, 集中了数控车削技术、CBN超硬磨料、超高速磨削等先进技术, 具有高效率、高柔性、高精度、磨削温度低、砂轮寿命长和工序集中的特点, 主要用于轴类零件的加工。它采用超薄CBN或人造金刚石超硬磨料砂轮, 是新一代数控车削和超高速磨削的极佳结合, 是目前超高速磨削最先进的技术形式之一。

快速点磨削工艺的工作原理:在磨削工件外圆时, 砂轮与工件以点接触进行磨削。砂轮对工件的磨削加工类似于一个微小的刀尖对工件的车削加工, 磨削力和磨削热都非常小, 并且砂轮总是保持同一吃进状态。砂轮的进给和磨削速度在磨削轴颈时可通过编制程序使其保持不变。数控快速点磨削时, 要求砂轮轴线与工件轴线之间有一个微小摆角α (如±0.5°) , 目的是使砂轮与工件间以一点接触, 在数控装置控制下砂轮轴向精确进给, 完成整个外圆表面的磨削。

目前, 快速点磨削加工工艺已在国外汽车工业、工具制造业中得到应用, 我国一汽大众汽车有限公司和上海大众汽车有限公司已引进了这一工艺和设备, 用于汽车发动机凸轮轴等轴类零件的加工, 并取得了显著的经济效益。

2.2 快速点磨削加工的特点

快速点磨削是利用超高线速度 (120~205m/s) 的单层CBN薄砂轮 (宽度仅几毫米) 来实现的。快速点磨削主要有以下特点。

1) 在磨削工件外圆时, 砂轮与工件轴线并不是始终处于平行状态, 而是在水平和垂直两个方向旋转一定角度, 以实现砂轮和工件在理论上的点接触, 通过数控系统来控制这两个方向的角度数值 (点磨变量角) 以及在X、Y的轨迹来实现对不同形状表面的点磨削加工。

2) 快速点磨削用提高磨削速度 (砂轮速度可达90~160m/s) 的方法来提高加工效率, 而CBN磨料的高硬度、高耐磨性为提高磨削速度提供了可能, 以这种速度磨削, 切除率高、砂轮寿命长, 同时切削时的变形速度超过热量传导速度, 大量变形能转化成的热量随切屑被带走, 而来不及传到工件和砂轮上, 提高了加工精度和加工表面质量, 砂轮表面温度几乎不升高。

3) 快速点磨削砂轮采用超硬磨料CBN或人造金刚石超薄砂轮, 厚度只有4~6mm, 这可以降低砂轮的造价, 提高砂轮制造质量。薄砂轮还降低砂轮的重量和不平衡度, 大大降低运转时施加在轴上的离心力。同时, 砂轮寿命长 (最长可使用一年) , 修整频率低 (每次修整可磨削加工20万件) 。

4) 为减少砂轮与工件间的磨削接触区, 在加工时砂轮轴线在水平方向与工件轴线形成一定的倾角, 这使砂轮与工件之间的接触变成点接触 (这也是点磨削名称的由来) 。这样减小了磨削接触区的面积, 不存在磨削封闭区, 更利于磨削热的散发。

5) 在磨削外圆时, 材料去除主要是靠砂轮侧边完成, 周边仅起到光磨作用。同时由于砂轮与工件间的磨削接触区成点接触, 使磨削力大大减小, 这实际上等于增加了机床的刚度, 减小了磨削产生的振动, 使磨削平稳, 同时提高了砂轮的寿命和加工质量。

2.3 面向绿色制造的快速点磨削加工

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式, 其目标是使产品从设计、加工制造、使用到报废的整个寿命周期中, 对环境负面影响较小, 资源利用率较高, 并使经济效益和社会效益协调化。基于这一观点, 快速点磨削与一般磨削方法相比较, 具有优良的绿色特性。

1) 砂轮与工件处于点接触状态 (接触面积最小) , 实际磨削速度更高, 磨削力大大减小。由于磨削力极小, 工件安装夹紧方便, 甚至不用夹紧, 因此被称为“顶尖磨削”“削皮磨削”。砂轮使用寿命长 (最长可达1年) 。Junker公司的点磨削机床磨削比超过1600, 最高可达6000, 修整率低 (每次修整最多可加工20万件) , 并且采用快速安装定位系统, 砂轮安装快速简便, 生产效率比普通磨削提高6倍。因此快速点磨工艺能有效节省加工时间和能源动力的消耗, 也大幅度降低了超硬磨料资源的消耗。

2) 由于采用CNC两坐标联动实现复杂回转体零件表面磨削, 一次安装后可完成外圆、锥面、曲面、螺纹、台肩和沟槽等所有外形的加工, 有更大的柔性。它还可以对淬硬钢加工, 使热处理后的工件车、磨工序合并, 更进一步提高了加工效率和零件位置精度。由于加工工序的简化, 减少了人力、物力及能源和资源的消耗, 减少了加工成本, 大幅度提高了制造工艺的绿色度。

总之, 快速点磨削加工技术是一种充分考虑环境和资源问题的加工技术, 它要求在整个加工过程中做到对环境的污染最小和对资源的利用率最高。目前, 国内外对快速点磨削加工技术的研究主要集中在干式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。

摘要：本文分析了磨削加工的特点以及快速点磨削加工的好处。

关键词：快速点磨削加工,绿色磨削

参考文献

[1]王方.难加工材料的切削加工方法.中国新技术产品, 2008 (9) .

[2]袁哲俊.金属切削刀具.上海科学技术出版社, 1993.

入侵检测网站之快速查找注入点 第2篇

现在有很多防注入程序屏蔽了 and、1=1、1=2 类似这样的关键字，使用这样的方法有时不能探测到注入点了.那么是否有新的方法能够探测注入点呢? 经过一段时间的研究，发现了更好的方法.哈哈，特此共享一下.

现在假设有一个新闻页面，URL 是 http：//gzkb.goomoo.cn/news.asp?id=123，

1. 在浏览器中打开，可以看到一个正常的新闻页面;

2. 在URL地址后面加上-1，URL变成：http：//gzkb.goomoo.cn/news.asp?id=123-1，如果返回的页面和前面不同，是另一则新闻，则表示有注入漏洞，是数字型的注入漏洞;在 URL地址后面加上 -0，URL变成 http：//gzkb.goomoo.cn/news.asp?id=123-0，返回的页面和前面的页面相同，加上-1，返回错误页面，则也表示存在注入漏洞，是数字型的.

否则：

3. 在URL的地址后面加上'%2B'，URL地址变为：http：//gzkb.goomoo.cn/news.asp?id=123'%2B'，返回的页面和1同;加上'2%2B'asdf，URL地址变为：http：//gzkb.goomoo.cn/news.asp?id=123'%2Basdf，返回的页面和1不同，或者说未发现该条记录，或者错误，则表示存在注入点，是文本型的.

为什么这样可以呢?

我们可以从程序的角度来考虑一下.程序员的这条语句大致应该是这样的：

select * from news where id=123

当我们在后面加上 -1 后，语句变为

select * from news where id=123-1

SQL服务器在执行这条语句时会进行运算，实际执行的是：

select * from news where id=122

这样选出来的就是另外一条新闻记录了.如果该记录存在，就是另一则新闻;否则会显示记录不存在，或者出错.呵呵. 这也同时表示程序未对输入的数据进行过滤，存在数值型的注入漏洞.

如果 SQL 语句时这样的：

select * from news where id='123'

那么我们在后面加上 '%2B' 之后，语句变为

select * from news where id='123'+''

%2B 是 + 的URL编码. 这样之后，SQL服务器实际执行的是：

select * from news where id='123'

会返回同样的页面.

加上 '%2B'asdf 之后，语句变为

select * from news where id='123'+'asdf'

实际执行的是：

select * from news where id='123asdf'

返回页面不存在，或者显错. 这就表示有文本型的注入漏洞.

测试例子：以下三个地址，用 and 1=1 的方法来测试，都会有放注入程序提示，但是用 -1 的方法均可以测试出是注入点：

http：//www.snedu.gov.cn/readnews.asp?id=2703

http：//zsb.szu.edu.cn/Article.asp?id=99

超高速点磨削砂轮的设计与磨损仿真 第3篇

高速与超高速切削技术已经开始广泛地被应用于机械加工领域,不仅带来高的生产效率,更提高了所加工零件的精度,超高速磨削技术的研究工作在国内外已经广泛开展起来[1,2,3],对于超高速磨削条件下的磨削机理及高速磨削的实现过程进行了讨论,在超高速磨削的技术上,利用砂轮轴线与工件轴线之间的夹角α改变了砂轮与轴线的接触形式,实现了理论上的点接触,砂轮的线速度在90～160 m/s之间选择,对于超高速点磨削技术的相关理论,国内已经进行了一些研究[4,5],对于传统的磨削参数给出了理论上的推导,对指导关于超高速点磨削实验方面的研究起了一定的指导作用。

超高速点磨削应用与推广的关键技术之一在于砂轮的制作,磨具的制作对于一种磨削方法来说起着重要的作用,尤其对于超高速磨削技术而言。本文将主要介绍目前用于超高速点磨削技术的新型砂轮,阐述这种新型砂轮对于磨削过程带来的影响,这种砂轮的宽度一般小于6mm,一定范围内扩大了点磨削的工艺范围。引入了“以磨代车”概念,使超高速点磨削技术实现高精度和高效率加工成为可能,结合高速砂轮的制造和分析理论[6],给出了这种新型砂轮的应用特点和磨损形式。

1 新型砂轮的应用及模型

1.1 新型砂轮的介绍

在超高速点磨削的加工过程中,砂轮轴线与工件轴线之间存在变量角α,其布局如图1所示,使两者之间的接触处于理论上的点接触状态。在存在变量角度α的基础上,用于点磨削的新型砂轮的形状如图2所示,这种砂轮为了适应高速旋转对自身带来的大离心力,所以砂轮由基体和磨料层两部分组成,其中磨料层存在倾角θ,使砂轮与工件的接触状态完全发生了变化。

在这种新型砂轮的应用下,砂轮与工件的接触区域可以分为图3中所示的区域A和区域B,其中A属于粗磨削区,其主要作用是去除工件上的多余材料,决定着磨削的效率;B属于精磨削区和无火花磨削区,其主要的作用是去除剩余的材料来达到要求的零件尺寸并对已加工表面进行光整,决定着磨削的精度。其中θ的大小对于磨削效率存在着影响,并间接影响着磨削的精度。对于这种新型砂轮的设计就包含了磨料层倾角θ的设计,精磨削区宽度的设计及砂轮磨粒的一些常规设计。

1.2 新型砂轮对于磨削过程的影响

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新型点磨削砂轮由于倾角θ的存在,导致磨削模型发生了一系列的变化。首先在切削深度方面,对于普通砂轮的外圆往复磨削,其砂轮切深为恒定值。在不考虑砂轮磨损的情况下,可认为工件多余的材料都是由工件每转的砂轮轴向进给量S去除的[7],其中剩余的砂轮宽度属于光整和无火花磨削区域,其中S的表达如式1所示,式中dw为工件的直径,vf为砂轮的轴向进给速度,vw为工件的速度。其中这种普通外圆磨削砂轮的磨损和破坏形式在表面呈阶梯状,严重影响了零件的尺寸精度[8],并且砂轮磨损的速度直接与切削深度a相关。如图3所示,点磨削砂轮的切削深度不再由宽为S的砂轮前缘完成,而是由砂轮斜面部分(粗磨削区域)和斜面之后的一段宽为S的砂轮(精磨削区域)完成的,因此对于这种砂轮的切深需要一个重新的计算。

为了简化计算模型,如图3所示将整个砂轮从宽度上分为砂轮1和砂轮2,其中砂轮1类似于车刀,去除大部分的多余材料,砂轮2与普通外圆磨削相似,主要的作用是精磨和光整。对于径向切深为a的点磨削砂轮加工中,在磨削过程中,砂轮1由位置1进给到位置2的时候,如图3所示,即砂轮的位移为一个S的时候,两区域干涉的多余材料(m部分)将被去除,砂轮粗磨削区部分的法向切深直接影响了砂轮的磨损状态,与普通外圆切入磨削相似。因此,此时在粗磨削区的法向切深可用式2来表达,即粗磨区去除材料的过程与倾角θ和式1中涉及到的磨削参数都有关系。

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砂轮1磨削过后剩余材料(n部分)将由砂轮2进行去除,从剩余材料的截面来看,剩余材料的形状为一个三角形,即与普通外圆磨削有了明显的区别。其中n部分的最大高度amax可以通过式3来得到,精磨区砂轮去除材料的切深是不同的,沿砂轮的轴向进给方向线性增加。为了比较两者切深的大小,因此需要求出精磨区的平均切深aave,可用式4来表示。

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因此,粗磨削区(即砂轮1)和精磨削区(即砂轮2)的等效切深之间的比例K由式5表示。由式5可以看出,当倾角θ减小的时候,两者之间的比例越大,即留给精磨削区加工的剩余材料越少,间接地提高了磨削的效率。但是为了保持这种新型砂轮的特殊性能,θ的值必须大于零度。两个磨削区域的得到为这种新型砂轮的磨损仿真提供了理论上的支持。

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1.3 点磨削砂轮的设计原则

点磨削应用的新型砂轮在上节已经做了简单的介绍,这种砂轮应用在超高速磨削中,其转动过程受到了很大的离心力的作用,因此砂轮是由金属基体和磨料层两部分组成的[9]。本节将主要探讨磨料层部分的设计原则。这种砂轮主要用于汽车轴类零件的加工,切削比较硬的淬火钢,为了避免砂轮的经常性磨损对尺寸造成的误差,因此磨料层采用超硬磨料金刚石或立方氮化硼(cBN)。其中需要设计的参量主要有以下几个:粗磨区高度h,倾角θ的大小,磨料层的宽度和厚度,气孔率及结合剂的种类等等。

为了便于修整砂轮,降低砂轮的制造成本而同时做比较实验,因此砂轮首先设计成倾角θ为零度,做完一批实验后,然后修整成带有倾角的砂轮,其中粗磨削区的高度需要比径向切深高30%～50%,磨料层呈中等气孔率,以便有足够的排屑空间,采用陶瓷结合剂和cBN磨料以便修整。为了增大点磨削的工艺应用范围,可以磨削沟槽,磨料层的宽度设定为6mm。制造的用于超高速点磨削的砂轮和表面的形貌如图4所示,从表面形貌看,完全满足排屑空间的需求。制造的砂轮已经成功应用于超高速磨削中,实验证明磨料层表面的磨粒之间具有足够的间隙来流动冷却液和切屑。

3 点磨削砂轮的磨损仿真

在实际的超高速点磨削中,为了减少砂轮的磨损而采用超硬磨料来制作砂轮。本文中介绍的砂轮磨料层是利用cBN制作而成的,这种砂轮的磨损的测量必须经过磨削大量的试件,显然作为研究工作很难实现,为了从理论上分析这种新型砂轮的磨损状态,因此利用ABAQUS仿真来讨论其磨损状态。

3.1 模型的建立和边界条件施加

砂轮的磨损主要分为摩擦磨损、磨粒破碎和结合剂断裂。对于应用于精密加工的砂轮来说,假定加工工艺系统比较稳定,即在砂轮粗磨削区和精磨削区的磨损量与去除材料的体积成正比。根据上节计算的两个区域切深的不同来仿真砂轮的磨损量,即沿砂轮表面的两个区域法向磨损量的比例符合式中给出的比例。采用有限元的方法,在两个区域分别给出沿法向的压力[10],仿真出两者合成对砂轮磨损的位置,即砂轮首先产生破损的位置,并查看不同倾角下得到的结果,得出倾角的不同对砂轮磨损量的影响。

因为平均压力是垂直于其作用面的,因此施加压力的时候不用考虑倾角θ的大小对施加载荷的影响,载荷的大小按照式2和式3的比例关系给出,考虑到磨粒与磨粒之间靠结合剂连接,因此本次仿真除了施加载荷的部分外,其余位置全部采用全固定的方式。建立的有限元模型如图5所示,图中给出了单元格划分,载荷施加和边界条件等。图中所示的倾角θ为12度,为了得出倾角对其影响的明显差异性,因此将倾角的大小分别设置为12度和20度作为比较。

3.2 仿真的过程及结果分析

在有限元分析的过程中,采用静力学分析。为了更加接近实际的情况,得出可利用的结果,因此设置材料属性时输入cBN材料的特性。在实际加工时,必须留有足够的排屑空间,因此两种不同的倾角下采用相同的径向切深,图6显示了在两个区域按照上节中的分析施加压力后的位移变形图,其中U表示了X和Y向的合成位移。从图中可以看出,不同倾角的两种砂轮磨损都主要发生在粗磨区,并且倾角变小的时候,磨损量变大,即单位时间内去除工件材料变多。符合上文中分析得到倾角变小时可以提高磨削效率的理论。并且从图中还可以看出,磨损主要发生在粗磨区,虽然精磨区也发生了磨损,但是由于数量级的显示原因,表现不是特别明显,因此需要对两个区域单独施加载荷分别观测倾角θ不同对其造成的影响。

图7和图8分别显示了点磨削砂轮的粗磨削区和精磨削区单独施加载荷后的磨损仿真结果,结果显示,点磨削砂轮的磨损主要产生在粗磨区。对整体施加载荷产生的磨损和单独对粗磨区施加载荷产生的磨损差别不太大,而粗磨削区的磨损在12度和20度时很多,倾角增大时,磨损量减小。由于磨损主要产生在粗磨削区域,砂轮短期内的磨损不会对磨削精度产生影响,保证了加工的尺寸,而倾角不同时对精磨削区产生的影响不是十分明显,基本上是相同的。变形位移而在轴向上的分布趋势也是大致相同的,从图8可以看出,当磨损到达砂轮边界的时候才会对加工精度产生影响。

通过分析有限元得到的结果可以得出,设计砂轮时,要充分考虑两个区域磨损的均匀性而不至于由于一个区域过度磨损而使砂轮提前进行修整。粗磨削区的磨损导致磨削区的宽度减小,因此当建立合适的理论模型,考虑倾角θ的大小,根据有限元的仿真结果,完全可以设计出合理尺寸的点磨削砂轮。由于有限元分析将模型过于理论化,因此需要设计砂轮磨损的实验进行验证理论和仿真,来得出正确的砂轮设计原则,但是有限元仿真结果的磨损趋势是正确的。

4 结论

介绍了超高速点磨削砂轮的应用状况和形状,分析了这种新型砂轮对磨削过程带来的影响,并建立合理的有限元模型,仿真出了点磨削砂轮粗磨削区和精磨削区的砂轮磨损,可以得出以下结论:

(1)超高速点磨削砂轮的切削深度在两个区域发生了明显的变化,其两者的比例是倾角θ的函数。倾角θ大小影响了磨削效率,相同参数下,当θ减小的时候磨削效率提高,并且倾角θ间接影响了点磨削后的表面质量。

(2)利用有限元的仿真结果可以得出,当径向切削深度相同的前提下,砂轮的磨损主要发生在粗磨削区域。并且倾角θ减小的时候,砂轮的磨损量增大,粗磨削区和精磨削区的磨损量相差一个数量级,精磨削区的磨损量明显小,且倾角θ对它影响不大。

(3)利用有限元间接仿真的方法,可以得出点磨削砂轮的磨损趋势,为理论分析提供了参考的依据,为设计合理的cBN砂轮的磨料层尺寸提供了支持,为下一步进行实验验证点磨削砂轮磨损指明了方向。

参考文献

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[3]李长河,修世超,蔡光起.高速超高速磨削工艺及其实现技术[J].金刚石与磨料磨具工程,2004(4):16-21.

[4]修世超,蔡光起.快速点磨削周边磨削层模型及参数[J].机械工程学报.2006,42(11):197-200.

[5]刘月明,巩亚东,仇健.超高速点磨削中切削速度对工件残余应力的影响[J].制造技术与机床,2009(7):74-80.

[6]宋贵亮,蔡光起.200m/s电镀cBN超高速砂轮的设计与制造[J].金刚石与磨料磨具工程,2003(1):2-4.

[7]S.Malkin著,蔡光起,巩亚东,宋贵亮,译.磨削技术理论与应用[M].沈阳:东北大学出版社,2002.

[8]M.Weck,N.Hennes,A.Schulz.Dynamic behavior ofcylindrical traverse grinding processes[J].Laboratory ofMachine Tools,Aachen,Germany,2001(7):1-4.

[9]Jian Qiu,Yadong Gong,Yueming Liu,Yancheng Zhang.TheDesign and Manufacture of Quich-point Grinding Wheel[J].Key Engineering Materials Vol.416(2009)pp 365-369.