磨粒排布和凸出精确可控的自由型面截面砂轮制造方法

磨粒排布和凸出高度精确可控的自由型面砂轮可应用于叶轮叶片等的高效成形磨削加工。目前砂轮制造方法主要有烧结、电镀、高温钎焊等。烧结法其磨料凸出高度和容屑空间小，磨料排布不可控；电镀法其磨料只是被机械包埋、镶嵌在镀层金属中，镀层金属对磨料间把持力低，且可造成环境污染；高温钎焊方虽然能实现磨料与钎料金属的化学冶金结合，但工艺复杂，目前只能制造单层金属结合剂超硬磨料砂轮。本课题基于快速原型原理，提出砂轮分层数字化制造新方法，将组成砂轮的磨料、结合剂、填料根据CAD造型生成三维几何信息，通过激光束使材料烧结逐层堆积而形成具有三维自由型面和磨粒排布优化凸出高度符合理想磨削性能的砂轮。本研究拟通过理论和实验研究建立砂轮分层制造相关理论，研究分层制造运动控制技术，工艺过程技术，材料结合技术以及完成堆积成型的特殊工艺技术等关键技术，实现任意复杂形状、磨粒优化排布与凸出高度可控的数字化砂轮制造新工艺。