基于激光测量的成形电极损耗检测及修整技术研究

为解决由成形电极损耗而导致的异形孔尺寸精度和仿形精度下降的问题,提出和实施了一种基于激光测量的成形电极损耗检测及修整方法。首先,利用自主研发的非接触式激光测量系统测量成形电极,获取成形电极加工端三维形貌点云数据,处理点云数据并与标准电极点云数据进行比对,得到成形电极损耗情况。然后,根据电极损耗情况设置修正量及修整电参数,结合反成形修整技术,利用反拷块对成形电极损耗部位进行修整。最后,借助激光测量系统对成形电极修整效果进行检测,并利用修整后的成形电极进行异形孔加工实验。针对等腰梯形成形电极的实验结果表明:该方法能提高异形孔加工一致性,将标准差由0.441 mm降为0.377 mm。     

数控外圆磨床砂轮修整的设计与研究

介绍了现有数控外圆磨床的砂轮修整方法,分析了前置单颗粒修整、单晶金刚石修整、利用回转刀具的前置金刚片修整、采用前置成形滚轮修整和采用后置成形滚轮修整砂轮的优缺点及使用特点。通过对修整质量、修整效率、修整成本及修整器使用寿命的考虑,提供了适合数控外圆磨床砂轮修整的各种方式,可供设计人员在进行方案设计时参考和应用。     

成形金刚石砂轮的电解修整阴极设计

根据电解成形理论设计阴极工具形状，用于金属结合剂成形金刚石砂轮的电解修整。在成形砂轮电解修整电场模型的基础上，应用有限元法求解电场中拉普拉斯方程几何反问题。假定初始阴极形状，施加阳极边界条件，从砂轮阳极表面开始逐层计算电位分布，求得修整间隙区域的等电位线，从而得到修整阴极工具曲线族。论文选择圆形、椭圆形和抛物线形三种典型成形砂轮廓形，设计出它们的修整阴极工具形状，并分析了成形砂轮廓形对修整阴极工具形状的影响。计算结果表明：设计阴极形状的曲率大于成形砂轮轮廓的曲率，且随着x坐标和成形砂轮轮廓曲率的增大，设计阴极与砂轮廓形的偏差增加。论文提供了一种计算机辅助阴极工具设计方法。     

数控齿条成形磨齿机中在线修整装置的研究

成形磨削的齿形精度主要取决于被修整砂轮的轮廓精度.研制了一种利用金刚石笔作为修整工具的成形砂轮在线修整装置,介绍了该成形砂轮修整装置的结构及工作方式,并设计了其控制系统.该控制系统用欧姆龙公司生产的小型PLC来完成,并通过PLC的高速计数器输入端子外接编码器和光栅尺的方式构成了一种简单的闭环结构,达到了提高砂轮修整精度的目的.     

磨削法修整立方氮化硼砂轮的研究

随着我国机械工业和国防工业的发展,机器零件的材料不断更新,出现了不少硬度高、韧性大的难加工材料。人造金刚石及立方氮化硼等超硬磨料用来磨削这些材料有其独特优点,因此使用越来越广泛.但由于这类砂轮修整比较困难,特别是成形修整问题更为突出,往往因修整不当而影响使用效果。本文就树脂结合剂立方氮化硼砂轮磨削高钒高速钢,对在生产条件下砂轮修整工具的选择及成形修整方法作了初步探讨。     

金刚石砂轮和CBN砂轮修整廓形误差的理论和实验研究

用ＧＣ杯形砂轮修整金刚石砂轮和ＣＢＮ砂轮，是一种有效的修整方法，但这种修整方法的修整成形机理和被修整砂轮的廓形精度分析亟待解决。本文提出了新的基于微分学的修整分析模型，导出了不同修整参数下的修整廓形数学表达式，从而阐明了修整误差产生的原因，提出了修整误差定量计算分析的方法，并指导实验取得了在１７ｍｍ宽的砂轮廓形线上直线性误差仅为１ｕｍ的修整结果。     

缓进给磨削发动机涡轮叶片窄深槽时电镀CBN砂轮的修整

本文针对发动机涡轮叶片窄深槽的加工要求，分析了缓进给磨削窄深槽的电镀CBN成形砂轮的修整特点，研究了电镀CBN成形砂轮的修整技术及其修整效果，通过磨削试验，分析了修整后的电镀CBN砂轮缓进给房削高温合金窄深糟的加工度和表面质量。     

金刚笔（碟片）修整砂轮型面的轨迹分析

用金刚笔（碟片）修整成形砂轮是成形磨削中的一个技术环节。对于金刚笔（碟片）修整成形砂轮中机床运动轨迹曲线进行了分析,认为轨迹线为工件轮廓线的法向偏置线,并对实例进行分析。     

成形修整螺杆铣刀砂轮新工艺的研究

螺杆是摆线螺杆泵中最重要零件之一。如何经济修整铲磨螺杆成形铣刀的砂轮是一个急待解决的问题。本文介绍了铲磨螺杆成形铣刀的新工艺。利用曲线逼近原理,用扁圆曲线段分段逼近铲磨铣刀齿形曲线的砂轮轴剖面型线,修整器结构简单,调整方便,通用性好。现场使用证明,此工艺为制造螺杆成形铣刀提供了一种经济有效的方法。     

螺杆转子成形磨削砂轮的修整

成形砂轮的修整质量直接影响着螺杆转子的齿形精度和表面质量。根据空间啮合原理,建立了螺杆转子磨削加工的数学模型,推导了成形砂轮与转子的接触线方程。针对转子端面齿形为离散点的情况,通过三次样条插值法、追赶法和MATLAB内置fsolve函数的衔接使用求解出了砂轮的轴向截形。介绍了CNC砂轮修整器的工作原理,根据计算结果设计了砂轮的修整方案,研究了砂轮截形与中心距的变化规律并提出了数控程序编制的简化方法。该修整方法简单可靠、精度高,适合复杂曲线廓形的加工。     

曲线逼近磨齿法的应用推广研究

成形磨齿是硬齿精加工方法之一,影响其精度及效率的关键是砂轮修整器。本文推荐了一种精度及稳定性较高而结构简单,调整方便的整体基圆式代渐开线的曲线逼近法,并对新研制的砂轮修整器进行最优设计,在保证修整精度条件下,使结构大为简化。     

成形砂轮高精度修整技术研究

介绍成形磨齿的原理与现状.分析数控插补修正砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响;并提出相应的解决措施,即在修整过程中,通过工具的旋转,以保持工具与砂轮间实际修整作用点不变,从而消除工具误差对砂轮修整精度的影响.并设计出具体修整装置.实践表明:采用该方法不仅可以保持高的工作精度,而且可以延长工具的使用寿命.     

超硬磨料砂轮自动化复合修整机床CAM系统开发

为了使复合修整方法中的多种工艺更系统地整合,提高成形砂轮的修整效率,结合自主研制的激光–机械复合修整装备,开发一套CAM系统,可根据不同砂轮截面形状,自动规划多工艺、多修整策略下的修整轨迹,计算平面三轴联动修整刀路,自动生成加工代码,同时设计可视化界面仿真加工过程。对青铜结合剂金刚石砂轮进行修整试验,结果表明：该系统可在保证机床不发生碰撞和过切的情况下,生成激光粗修、半精修及机械精修的加工程序,大幅提高复合修整方法的编程效率,修整后的砂轮轮廓误差在9.1μm以内,圆跳动误差为6.1μm。     

成形磨削表面粗糙度的试验研究

数控成形磨削技术是近年来国内外迅速发展的一种新型的加工技术,其高效精密的加工方式在机械工程上有着极其广泛的应用。本文首先分析了成形磨削过程中各磨削参数对磨削表面粗糙度的影响,进而对金刚石滚轮修整轨迹进行推导和分析,验证了修整条件和磨削条件对成形磨削表面粗糙度的影响。本文运用正交回归设计方法建立了表面粗糙度R。对磨削工艺参数的回归方程,并推导出模型公式Ra=2．34×V(?)/-0.45×Vω/0.08×aρ/0.15,找出磨削工艺参数对Ra的影响程度,在实际应用中可以对Ra进行预测。在研究修整轨迹在某点的曲率半径ρ与修整速比q的变化关系时,测定了不同的修整速比p,每转进给量与表面粗糙度的变化关系。研究结论可用于分析和预测fd或限制工件表面粗糙度。     

数控成型磨床砂轮修整器的设计

分析评价了目前使用的修整渐开线、三角形、直齿花键等形状的两轴联动数控修整器,介绍了研制开发的一种新的数控成型砂轮修整器。详细介绍了采用尖端具有过渡圆弧的金刚石修整器的结构及特点优势。总结出简化成形砂轮修整的编程过程,避免了复杂的数字控制和软件计算分析,同时可以降低修整器的制造成本,可为数控成型磨床砂轮修整方案设计提供参考。     

基于多体理论的砂轮修整系统几何误差建模

为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的砂轮修整系统误差,建立砂轮修整系统的几何误差模型,提出一种综合误差补偿方案。研究结果为提高数控成形磨齿机砂轮修整精度,减小机床的几何误差提供了理论依据,误差模型具有较强的普遍适应性。     

异型螺杆数控磨床的研制及相关技术的研究

在分析螺杆成形磨削所需基本运动基础上，提出了用三根伺服控制轴实现螺杆磨削和成形砂轮修整的螺杆磨床基本结构。通过双圆弧样条进行螺杆型线离散点的曲线拟合，由与砂轮轴线相垂直的离散截面求取砂轮的截形，回避了利用瞬时接触线方程求解方法的困难，并讨论了在零度砂轮安装角情况下求取成形砂轮截形的条件。螺杆磨削计算控制专用软件模块具有砂轮截形计算和修整轨迹自动计算以及NC程序自动生成的功能。     

磨削中凸轮、修缘形齿轮砂轮修整简便方法的研究

本文研究了一种新的修磨中凸形齿轮的成形磨齿方法，该方法扩充了整体基圆式代８渐开线法修整器的功能，只需作简单的调整，即调整修速器基圆中心线在水平面的偏角，同时相应调节修整器高度和金刚石笔的伸长量，就能修磨出中凸形齿形。     

金刚石砂轮和氮化硼砂轮的整形

超硬材料诸如金刚石和氮化硼的耐磨性高,就使这些材料能在型面磨削中(特别是需要提高生产效率时),推广应用。然而,直到现在仍存在的主要问题是砂轮磨损后的重新整形。本文讨论了砂轮重新整形的要求和常用的解决办法,着重介绍一种能使超硬磨料砂轮成形的滚压方法,砂轮的结合剂需适应这种方法,并给出了一些条件。成形过程对磨床和它的控制提出了特别的要求。在试验中确定了在砂轮整形和磨削工件时理想的加工条件和结果。这说明超硬磨料砂轮滚压成形这种方法可在小批生产中使用,而在大量生产中,这种方法只限于砂轮的重新修整(恢复型面的修整)。     

渐开线螺旋齿轮成形磨削砂轮的修整

针对渐开线螺旋齿轮磨削加工要求,对磨削螺旋齿轮的砂轮进行研究。基于螺旋面形成的基本思路,得出直母线作螺旋运动形成的渐开螺旋面方程,建立了渐开线螺旋齿轮的数学模型。提出了通过MATLAB软件编程计算磨削砂轮轴向截形的方法。根据截形数据,提出了通过CNC砂轮修整器修整砂轮的方法,对砂轮进行数控修型。用修整好的砂轮对渐开线螺旋齿轮进行数控成形磨削加工。计算结果表明磨削法与其他方法相比可显著提高螺旋齿轮的齿形精度和表面质量,提高磨削效率。