1．4  研究意义及内容

1。4。1  研究意义

砂轮是最常用的磨料磨具，其应用范围广，实用性强。用电铸法制备仿形砂轮不仅制作工艺简单，而且成本低廉，易实现自动化机械化生产，是一种理想的制备方法。本文探究用于汽车发动机喷嘴内孔的磨削加工所需砂轮的电铸工艺。喷嘴的内孔为圆柱形，孔径较小，所以使用直径为6mm的棒状易切削钢作为仿形砂轮的基体。由于本文制备的仿形砂轮用于粗加工，所以选用的磨料粒径较粗，为60#（直径300μm）的白刚玉颗粒。喷嘴内孔磨削时产热多且散热慢，易对喷嘴表面产生烧伤，降低其使用寿命，同时加剧损坏磨具，本文将通过高温循环氧化实验测试仿形砂轮的抗高温氧化能力。此外由于产热量大，磨削过程中需要不断使用冷却液控制加工温度，避免因温度过高而烧伤喷嘴内壁，所以砂轮将长时间浸泡在冷却液中，最终被腐蚀导致砂轮失效，本文通过将砂轮静态浸泡在冷却液中测试仿形砂轮的耐腐蚀性，选出最佳工艺参数。

1。4。2  主要内容

本文用粒度为60#（直径300μm）的白刚玉作为磨料，金属镍作为结合剂，易切削钢为基体通过电铸法制备用于汽车发动机喷嘴内孔粗加工的仿形砂轮，主要内容有：

（1）制定3因素4水平的正交实验方案，观察电铸温度，上砂时间，上砂时电流密度以及电流类型对仿形砂轮磨粒嵌入的数量及深度的影响，调整完善实验方案。

（2）通过3因素3水平的正交实验，进一步探究电铸温度，上砂时间，上砂电流密度对仿形砂轮磨粒嵌入深度的影响，优化工艺参数。

（3）通过模拟磨削时的产热过程，制定了高温循环氧化实验，将砂轮从室温加热到800℃反复循环，探究砂轮的抗高温氧化能力，选出最佳工艺参数。

（4）将砂轮浸泡在冷却液中模拟磨削时的环境，测试仿形砂轮的耐腐蚀性，探究最优工艺参数。

2  电铸材料及方法

电铸的原理与电镀相同，在铸液中，阳极为金属板，阴极为铸件基体，将阳极板和铸件表面活化处理后，接通电流，在电场中金属离子逐渐沉积在阴极铸件上，待其达到一定厚度即可取出。电铸层厚度一般可达0。02～6mm。本文中的电铸砂轮结合剂为金属镍，另外还要加入白刚玉作为耐磨材料，磨粒粒径为60#即300μm，颗粒无法悬浮在溶液中所以采用的是复合镀镍的一种方法即复合镶嵌镀镍[19]。复合镶嵌镀镍的实验流程为：基体磨粒及镍板前期处理，预镀，上砂，增厚[19]。制备的复合层厚度达到了0。1mm，所以属于电铸法。

本章简要介绍了电铸仿形砂轮的实验材料，制备过程以及砂轮的表征测试方法。

2．1  电铸仿形砂轮实验材料论文网

本文所用的实验材料有60#（直径为300μm）的白刚玉磨粒，含碳量为0。2%的易切削钢棒材（具体化学成分见表2。1），阳极镍板，氨基磺酸镍电铸液等[26]。

表2。1 易切削钢的化学成分（wt。%）

牌号 C Si Mn P S

Y20 0。20 0。25 0。75 0。04 0。12

2．2  电铸仿形砂轮预实验

在进行正式实验前，为了使实验制备所得砂轮的磨粒较多、嵌入较深，先进行了一系列预实验以确定下一步实验法案。