CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

张毕生 吴耀 曲美娜

张毕生, 吴耀, 曲美娜. 微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(5): 578-584. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5004
引用本文: 张毕生, 吴耀, 曲美娜. 微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(5): 578-584. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5004
ZHANG Bisheng, WU Yao, QU Meina. Evaluation of grinding performance for micromotor rotor shaft by microcrystalline ceramic corundum grinding wheel[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2022, 42(5): 578-584. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5004
Citation: ZHANG Bisheng, WU Yao, QU Meina. Evaluation of grinding performance for micromotor rotor shaft by microcrystalline ceramic corundum grinding wheel[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2022, 42(5): 578-584. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5004

微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴的磨削性能评价

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5004
基金项目: 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验开放基金(32065010)。
详细信息
    作者简介:

    张毕生,男,1972年生。主要研究方向:汽车微电机轴生产工艺及设备以及智能制造相关工作。E-mail:Bisheng.zhang@cn.Bosch.com

    通讯作者:

    吴耀,男,1965年生,高级工程师。主要研究方向:高速超高速加工工艺及装备。E-mail:wu_yao_@126.com

  • 中图分类号: TG74;TG58;TH162

Evaluation of grinding performance for micromotor rotor shaft by microcrystalline ceramic corundum grinding wheel

  • 摘要: 针对目前微电机转子轴无心外圆磨过程中砂轮修整频繁的问题,采用微晶陶瓷刚玉砂轮替代传统刚玉砂轮磨削微电机转子轴。通过搭建平面磨削工艺平台,参考无心磨砂轮修整及其磨削加工参数,从磨削温度、工件表面粗糙度、表面微观形貌、磨削比等方面,对比分析微晶陶瓷刚玉砂轮与传统刚玉砂轮的磨削性能。结果表明:相对传统刚玉砂轮,微晶陶瓷刚玉砂轮不仅有效改善磨削温度(降低38.5%),提高工件表面加工质量(表面粗糙度降低78.6%),还具有较高的砂轮磨削比(提高2.2倍)。选用微晶陶瓷刚玉砂轮对微电机转子轴进行无心磨生产线验证,结果表明:微电机转子轴无心磨样件的各项检测结果均满足实际生产指标要求,且较传统刚玉砂轮延长了1.6倍的修整周期,在提高加工质量的同时,显著提高了生产效率。

     

  • 图  1  磨削加工平台

    Figure  1.  Grinding platform

    图  2  磨削温度

    Figure  2.  Grinding temperature

    图  3  表面粗糙度

    Figure  3.  Surface roughness

    图  4  工件表面微观形貌

    Figure  4.  Surface morphology of workpiece

    图  5  磨削比

    Figure  5.  Grinding ratio

    图  6  刚玉砂轮形貌

    Figure  6.  Topography of corundum grinding wheel

    图  7  刚玉砂轮的磨损形式对比

    Figure  7.  Comparison of wear forms of corundum grinding wheel

    图  8  微电机转子轴无心磨削加工平台

    Figure  8.  Centerless grinding platform of micromotor rotor shaft

    表  1  SWCH45K的化学成分

    Table  1.   Chemical composition of SWCH45K

    化学成分质量分数 ω / %
    Fe69.3
    C26.8
    O2.7
    Mn0.5
    Br0.4
    Co0.3
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    表  2  磨削工艺参数

    Table  2.   Grinding parameters

    方式参数取值

    砂轮修整
    砂轮线速度 vsx /(m·s−132
    单次磨削深度 apx / mm0.05
    轴向进给速度 vwx /(mm·s−12.5

    磨削加工
    工件进给速度 vw /(mm·s−1200
    砂轮线速度 vs /(m·s−132
    单次磨削深度 ap / mm0.01
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    表  3  无心外圆磨削加工参数

    Table  3.   Parameters of centerless cylindrical grinding

    参数取值
    砂轮线速度 vs1 / (m·s−1)32
    导轮速度 v / (r·min−1)70
    工件进给速度 vw1 / (mm·s−1)50
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    表  4  无心外圆磨削加工检测结果

    Table  4.   Results of centerless cylindrical grinding

    参数指标检测结果
    表面粗糙度 Rz / μm0.5~2.00.5~2.0
    圆度 R0 / mm0.002 0≤0.000 6
    圆度 RFFT / mm≤0.2≤0.1
    直径 ɸ / mm7.986~7.9947.986~7.994
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-25
  • 修回日期:  2022-03-20
  • 录用日期:  2022-03-21
  • 刊出日期:  2022-10-10

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