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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