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第1章 磨料1

1.1概述1

1.1.1磨料定义1

1.1.2磨料分类及代号1

1.1.3磨料应具有的基本性能3

1.1.4磨料的粒度4

1.1.5普通磨料的化学成分6

1.2氧化物（刚玉）系磨料6

1.2.1刚玉系磨料6

1.2.2刚玉磨料晶体结构与相图7

1.2.3锆刚玉的晶体结构与相图10

1.2.4刚玉磨料的生产工艺11

1.3碳化物系磨料12

1.3.1碳化硅的晶体结构及相图12

1.3.2碳化硅磨料的生产工艺13

1.3.3碳化硅制粒加工14

1.4金刚石磨料14

1.4.1金刚石分类及牌号14

1.4.2金刚石的性质15

1.4.3金刚石的物理、化学和力学性能16

1.4.4金刚石电子结构和晶体结构19

1.4.5金刚石生长过程——合成机理22

1.4.6人造金刚石的合成装置与原料29

1.4.7人造金刚石合成工艺32

1.5立方氮化硼磨料37

1.5.1立方氮化硼的组成、结构和性质37

1.5.2氮化硼的p-T状态图38

1.5.3合成CBN的原料40

1.5.4 CBN合成工艺、提纯及检测41

第2章 磨具43

2.1磨具结构与特性43

2.1.1磨具的分类43

2.1.2磨具的结构43

2.1.3磨具的硬度44

2.1.4磨具结合剂44

2.1.5磨具的组织45

2.1.6磨具形状尺寸46

2.1.7磨具的强度46

2.1.8磨具的静平衡度47

2.2陶瓷结合剂磨具48

2.2.1陶瓷磨具的原材料48

2.2.2陶瓷结合剂的主要性能50

2.2.3结合剂的选择51

2.2.4陶瓷结合剂原料配方设计52

2.2.5陶瓷磨具的成形53

2.2.6磨具坯体干燥与粗加工55

2.2.7磨具的焙烧56

2.2.8磨具制品的加工与检验57

2.2.9特种磨具58

2.3树脂结合剂磨具58

2.3.1树脂结合剂原材料59

2.3.2树脂结合剂配方设计62

2.3.3树脂磨具配混料工艺65

2.3.4树脂磨具成形工艺66

2.4橡胶结合剂磨具67

2.4.1橡胶磨具的原材料68

2.4.2橡胶磨具的配方70

2.4.3橡胶结合剂的原料加工准备71

2.4.4成形料的配制72

2.4.5橡胶磨具成形73

2.4.6橡胶磨具硫化73

2.5金属结合剂超硬磨具74

2.5.1烧结金属结合剂超硬材料磨具74

2.5.2电镀金属结合剂超硬材料磨具77

2.5.3单层高温钎焊超硬材料磨具78

2.6涂附磨具79

2.6.1涂附磨具原材料80

2.6.2黏结机理与黏结剂配方83

2.6.3胶的涂附84

2.6.4植砂85

2.6.5干燥与固化86

2.6.6涂附磨具产品转换工序87

2.7磨具的选择和使用88

2.7.1普通磨具的选择与使用88

2.7.2超硬磨具的选择与使用99

2.7.3涂附磨具的选择与使用105

第3章 磨削原理110

3.1磨削过程的特点及切屑形成110

3.1.1磨削的切削刃形状与分布110

3.1.2磨削的特点111

3.1.3磨粒的切削作用与磨削过程112

3.1.4磨屑的形成113

3.1.5砂轮的有效磨刃数114

3.2表征磨削过程的磨削要素116

3.2.1接触弧长和磨削长度116

3.2.2磨粒磨削的磨屑厚度119

3.2.3砂轮的当量直径123

3.2.4磨削比124

3.2.5被磨材料的磨除参数124

3.3磨削力126

3.3.1磨削力的意义126

3.3.2磨削力的理论公式126

3.3.3磨削力的尺寸效应130

3.3.4磨削力的测量与经验公式134

3.4磨削温度140

3.4.1磨削热的产生与传散140

3.4.2磨削区温度分布的理论解析141

3.4.3断续磨削时工件表面层温度解析149

3.4.4缓进给强力磨削的温度分布特征155

3.4.5磨削温度的测量157

第4章 砂轮的磨损与修整163

4.1砂轮的堵塞163

4.1.1砂轮堵塞的形貌163

4.1.2砂轮堵塞的形成机理164

4.1.3影响砂轮堵塞的因素分析166

4.2砂轮的磨损167

4.2.1砂轮磨损的形态与原因168

4.2.2砂轮磨损的特征172

4.3砂轮磨损的检测175

4.3.1滚动复印法175

4.3.2触针法176

4.3.3光截法177

4.3.4光电自动测量法177

4.3.5激光功率谱法179

4.3.6电镜观察法180

4.3.7光反射法181

4.3.8声发射监测法182

4.4普通磨料砂轮的修整183

4.4.1普通磨料砂轮的修整方法与工具183

4.4.2单颗粒金刚石笔修整184

4.4.3金刚石滚轮修整184

4.5超硬磨料砂轮的修整188

4.5.1超硬磨料砂轮整形法188

4.5.2超硬磨料砂轮修锐法191

4.6超硬磨料、磨具修整技术的进展194

4.6.1磨削修整法的改进——GC杯形砂轮研磨修整法194

4.6.2在线电解修锐法199

4.6.3简易的双电极在线电解修锐法202

4.6.4弹性修整法205

4.6.5超声波振动修整法207

4.6.6激光修锐法208

第5章 磨削液209

5.1磨削液的性能和效果209

5.1.1磨削液的特性209

5.1.2磨削液的效果210

5.2磨削液的种类和组成213

5.2.1磨削液的种类213

5.2.2磨削液的组成214

5.3添加剂的种类和作用215

5.3.1极压添加剂215

5.3.2表面活性剂216

5.3.3无机盐类217

5.3.4磨削液中的添加剂对磨削效果的影响217

5.4磨削液的供给方法与效果219

5.4.1普通供液法219

5.4.2喷射供液法219

5.4.3穿流供液法220

5.4.4喷雾冷却法220

第6章 固结磨具磨削工艺222

6.1数控磨削加工223

6.1.1数控外圆磨削加工223

6.1.2数控光学曲线磨削236

6.2高速外圆磨削242

6.3缓进给磨削247

6.4高效深切磨削251

6.5精密、高精密和超精密磨削工艺255

6.6镜面磨削工艺259

6.7超声波振动珩磨260

6.7.1超声波振动加工的工艺效果260

6.7.2超声波振动珩磨的磨削机理261

6.7.3超声波振动珩磨声学系统的局部共振设计原理268

6.7.4超声波振动珩磨装置的设计要点275

第7章 涂附磨具磨削工艺283

7.1涂附磨具加工特点及应用范围283

7.1.1涂附磨具加工特点283

7.1.2涂附磨具应用范围283

7.2砂带磨削284

7.2.1砂带磨削机理与特点284

7.2.2砂带磨削方式284

7.2.3接触轮材料、形状、硬度选择285

7.2.4张紧与调偏机构287

7.2.5砂带磨削工艺参数287

7.2.6砂带磨床294

7.2.7砂带磨削加工实例295

7.3超精密砂带磨削298

7.3.1砂带298

7.3.2超精密砂带磨削方式298

7.3.3超声波砂带磨削运动与机理298

7.4强力砂带磨削300

第8章 游离磨粒加工技术301

8.1概述301

8.1.1游离磨粒加工机理301

8.1.2超精密研磨及超精密抛光加工环境304

8.1.3游离磨粒加工特点304

8.2研磨305

8.2.1研磨原理及过程305

8.2.2研磨加工特点306

8.2.3手工研磨与机械研磨307

8.2.4研磨工具307

8.2.5研磨剂310

8.2.6研磨运动轨迹312

8.2.7研磨工艺参数317

8.2.8研磨加工的应用319

8.2.9研磨机324

8.2.10研磨新工艺326

8.3磨粒喷射加工与磨料流动加工334

8.3.1磨粒喷射加工334

8.3.2磨料流动加工335

8.4机械抛光337

8.4.1机械抛光方式338

8.4.2机械抛光机理338

8.4.3抛光剂339

8.4.4浮动抛光339

8.4.5修饰加工341

8.4.6端面非接触镜面抛光342

8.4.7 “8”字流动抛光342

8.4.8刷光表面光整加工342

8.5复合抛光工艺343

8.5.1机械化学抛光343

8.5.2水合抛光345

8.5.3胶质硅抛光345

8.5.4非接触化学抛光346

8.6硬脆材料的抛光346

8.6.1陶瓷的金刚石微粉抛光346

8.6.2硅片的机械化学复合抛光348

8.7弹性发射加工349

8.7.1弹性发射概念与加工原理349

8.7.2弹性发射加工装置及NC控制349

8.7.3弹性发射加工结果351

第9章 磨削加工质量与检测353

9.1磨削加工质量的含义及其对使用性能的影响353

9.2磨削表面纹理354

9.2.1磨削表面的创成机理354

9.2.2磨削表面粗糙度的理论分析355

9.2.3影响磨削加工表面粗糙度的因素356

9.2.4磨削加工表面粗糙度的经验公式356

9.3磨削表面层物理力学性能357

9.3.1磨削表面层加工硬化层357

9.3.2磨削表面金相组织变化——磨削烧伤357

9.3.3表面层残余应力359

9.4磨削表面完整性参数综合影响及改善措施361

9.4.1磨削表面缺陷361

9.4.2磨削表面完整性参数间的关系361

9.4.3改善磨削加工零件表面完整性的措施361

9.5磨削加工中的振动362

9.5.1磨削加工中的颤振现象362

9.5.2强迫颤振363

9.5.3再生颤振364

9.6磨削加工精度检测365

9.6.1轴类零件的精度检验365

9.6.2内孔的精度检验367

9.6.3圆锥的精度检验368

9.6.4平面的精度检验369

9.7磨削中典型物理量的精密测量方法与仪器370

9.7.1常用硬度测量方法370

9.7.2磨削表面层显微硬度的测量方法372

9.7.3磨削烧伤的判别与检测374

9.7.4磨削残余应力的检测380

9.8精密磨削表面的典型测量系统简介383

9.8.1双频激光外差干涉仪及应用383

9.8.2圆度仪及圆度测量389

9.8.3三坐标测量机390

9.8.4激光测量技术394

9.8.5气动量仪测量技术399

9.9纳米表面测量技术401

9.9.1纳米级测量方法简介401

9.9.2 Fabry-Perot标准具的测量技术402

9.9.3 X射线干涉测量技术402

9.9.4扫描隧道显微测量技术402

9.9.5微观表面形貌的扫描探针测量和其他扫描测量技术407

参考文献409