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本項(xiàng)目以溶膠凝膠技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以其他技術(shù)手段，在技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量指 標(biāo)上完全達(dá)到了世界上最先進(jìn)的諾頓（法國(guó)圣戈班）、3M 公司的水平，實(shí)現(xiàn)工 業(yè)化生產(chǎn)后，可以打破國(guó)外的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷，并解決國(guó)內(nèi)關(guān)鍵加工行業(yè) 受國(guó)外制約的困難，從而提升國(guó)內(nèi)整體的機(jī)械加工水平。

專用磨削自動(dòng)化機(jī)床、特種磨料磨具、特種砂輪在線修整器的研發(fā)

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，僅次于金 剛石，具有一系列優(yōu)越的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，特別適合鐵族金屬材料的加工， 它和金剛石用于加工硬而脆的非金屬材料互為補(bǔ)充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領(lǐng)域中的高新技術(shù)。其中陶 瓷結(jié)合劑 CBN 磨具具有磨削能力強(qiáng)、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長(zhǎng)、 磨削力小、磨削溫度低、不燒傷工件、工件表面完整性好且壽命長(zhǎng)、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動(dòng)時(shí)間短、有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和提高生產(chǎn)效率、磨削廢 渣少對(duì)環(huán)境污染小等等一系列優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一類高速、高效、高精度、低磨削 成本、低環(huán)境污染的高性能磨具，成為世界上競(jìng)相研究開發(fā)的熱點(diǎn)和當(dāng)代磨具產(chǎn) 品發(fā)展的一個(gè)重要方向，發(fā)展前景廣闊。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已將其應(yīng)用于汽車關(guān) 鍵零部件磨削等工業(yè)生產(chǎn)，顯著地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，取得了明顯的社 會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，這種高效高精磨削技術(shù)在世界汽車制造領(lǐng)域正快速擴(kuò)展，在 機(jī)床、工具、模具、軸承等其它許多應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。本課題組通過(guò)承擔(dān) 一系列省部市級(jí)科研項(xiàng)目和重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成果集成，技術(shù)水平 和產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復(fù)合材料體系。本技術(shù)綜合運(yùn)用陶瓷。玻璃、復(fù)合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關(guān)理論為指導(dǎo)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陶瓷結(jié)合劑，通過(guò)磨具組成 與磨具結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，以及磨具制備工藝優(yōu)化控制，最終獲得具有最佳性能的 磨具產(chǎn)品。 主要工藝流程如下： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→組成設(shè)計(jì)→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測(cè)→成品 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：技術(shù)水平處于國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目包含的成果，已獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，廳局級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 兩項(xiàng)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術(shù)的應(yīng)用， 可直接提升機(jī)械加工業(yè)和機(jī)械裝備業(yè)的加工技術(shù)與工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加 工效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)用 CBN 磨具替代普通磨具的 使用還可以減少生產(chǎn)中的磨削廢渣，減少磨削液的用量，減少環(huán)境污染。其在汽 121天津大學(xué)科技成果選編 車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工方面具有廣泛的用途。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi) 有數(shù)億元的市場(chǎng)潛力，其利潤(rùn)率在 50%以上。 應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 廠房面積：300m2。 設(shè)備投資：100 萬(wàn)元。 合作方式及條件：雙方協(xié)商。

液體磁性磨具是由我在國(guó)際上首先提出并研制成功的一種新型精密光整加工技術(shù)，具有良好的材料適應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種金屬材料零件、陶瓷材料零件等的光整加工，可以獲得較低的表面粗糙度 值，具有良好的可控性，可方便的通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)控制整個(gè)加 工表面或局部表面研磨壓力的大小，且光整加工所需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的精度要求不高，可以方便地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，在復(fù)雜 型面、孔等表面精密加工方面具有具有明顯的優(yōu)勢(shì)，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

利用鉻酐為原料，采用低溫燃燒技術(shù)，制備納米級(jí)的氧化鉻粉體。工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)生產(chǎn)，先將鉻酐溶于含表面活性劑和助表面活性劑的水溶液中，低溫干燥，也可采用工業(yè)上噴霧干燥方法。表面活性劑可有效防止鉻酸在焙燒中形成大顆粒，助表面活性劑能有效地降低鉻酸粘稠度，易于干燥且不會(huì)黏附在設(shè)備上；干燥后的鉻酸在特定溫度下焙燒，即得到蓬松的氧化鉻的粉末。本制備方法的特點(diǎn)主要有：① 焙燒后產(chǎn)品粒徑小，通過(guò)掃描電鏡觀察顆粒為小于100納米的球形；② 并且可顯著降低焙燒溫度，有利于節(jié)約能源；③ 焙燒后的產(chǎn)品易于粉碎。

本發(fā)明屬于磨削裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自動(dòng)磨料裝置的浮動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)。本自動(dòng)磨料裝置的浮動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置在機(jī)架上，在機(jī)架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有主動(dòng)軸和從動(dòng)軸，所述的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間繞制有環(huán)形磨帶，其特征在于，本支撐結(jié)構(gòu)包括固定在機(jī)架上的支撐臺(tái)，所述的支撐臺(tái)位于環(huán)形磨帶內(nèi)且支撐臺(tái)的上平面與環(huán)形磨帶的上半部平行設(shè)置，所述的環(huán)形磨帶上半部和支撐臺(tái)之間設(shè)有浮動(dòng)板，所述的浮動(dòng)板與支撐臺(tái)之間設(shè)有若干支撐彈簧且所述的支撐彈簧將浮動(dòng)板頂起并由浮動(dòng)板將環(huán)形磨帶上半部被頂起，所述的浮動(dòng)板兩側(cè)分別設(shè)有高出環(huán)形磨帶上半部?jī)蓚?cè)的欄板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能浮動(dòng)支撐砂帶。

本系列振動(dòng)磨料機(jī)主要用于各種礦物類超微細(xì)固體顆粒的制備生產(chǎn)。基于超微顆粒的塑性變形特征，本機(jī)型以適當(dāng)?shù)募虞d和激勵(lì)方式，使顆粒釋放塑性變形能而斷裂細(xì)化。因此，與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)相比，本機(jī)型可節(jié)能30-40%，降噪40%左右，節(jié)約介質(zhì)70%左右。本機(jī)型有效地抑制了亞諧波和高次諧波振動(dòng)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)指標(biāo) (以石灰石及磨料機(jī)規(guī)格82升為例): 1.作業(yè)方式：干法連續(xù)(無(wú)分級(jí))      　2.入料顆度：≤1000μm 3.出料顆度：D90≤10μm             4.產(chǎn)量：40-50kg/h 5.比功率消耗：≤85kwh/t

針對(duì)鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復(fù)合材料等航天裝備用難加工材料及其復(fù)雜構(gòu)件磨削加工效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、工具壽命短、加工成本高的技術(shù)瓶頸難題，長(zhǎng)期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術(shù)研究。 創(chuàng)新成果 單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過(guò)釬焊方法實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強(qiáng)度高、有序排布、鋒利度高、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，突破了常規(guī)超硬磨料砂輪主要通過(guò)電鍍、燒結(jié)等機(jī)械界面作用把持磨粒、強(qiáng)度低，導(dǎo)致重負(fù)荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過(guò)開發(fā)釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了航天裝備難加工材料及構(gòu)件的高效高品質(zhì)加工。

針對(duì)鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復(fù)合材料等航天裝備用難加工材料及其復(fù)雜構(gòu)件磨削加工效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、工具壽命短、加工成本高的技術(shù)瓶頸難題，長(zhǎng)期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術(shù)研究。創(chuàng)新成果單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過(guò)釬焊方法實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強(qiáng)度高、有序排布、鋒利度高、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，突破了常規(guī)超硬磨料砂輪主要通過(guò)電鍍、燒結(jié)等機(jī)械界面作用把持磨粒、強(qiáng)度低，導(dǎo)致重負(fù)荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過(guò)開發(fā)釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了航天裝備難加工材料及構(gòu)件的高效高品質(zhì)加工。應(yīng)用范圍:成果已成功應(yīng)用于航天科工南京晨光導(dǎo)彈液壓伺服系統(tǒng)鈦合金作動(dòng)筒殼體與高溫合金閥體、航天三院鈦合金彈翼、航天八院樹脂基復(fù)材構(gòu)件的高效精密加工。后續(xù)擬向航天系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用推廣。

本發(fā)明提出一種超細(xì)絲磨具定位系統(tǒng)和方法，用于在磨削超細(xì)絲之前，將磨具自動(dòng)移動(dòng)到與超細(xì)絲 接觸，以便精確地控制磨具加工進(jìn)給量。本發(fā)明涉及超細(xì)絲與磨具的接觸檢測(cè)和磨具移動(dòng)控制，即:磨 具在超細(xì)絲上方處于緩慢來(lái)回運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以較小的移動(dòng)量下降逐漸靠近超細(xì)絲;磨具每下降一步，采用 圖像處理的方式檢測(cè)超細(xì)絲是否振動(dòng)，當(dāng)超細(xì)絲處于振動(dòng)時(shí)，便可判斷二者已經(jīng)接觸，磨具完成定位。 本發(fā)明是自動(dòng)檢測(cè)，接觸檢測(cè)過(guò)程由上位