提高球体外表面加工精度的探讨

提高球体外表面加工精度的探讨广州医疗器械厂江九林在重型通用机械行业，经常碰到球体加工的技术问题，又由于球面轴承能起到自动调心的作用。许多机构中都广泛地采用这种球面轴承结构。就球体加工而言，世界上发达的工业国家，对这种球体零件往往可用数控机床加工，近几...     

近净成形在滑履零件上的应用

运用正挤压一次成形的"近净成形加工"技术,对航空液压泵中球面滑履零件实现了冷挤压的批量生产,通过对冷挤压件的尺寸精度及粗糙度的检验表明,该冷挤压件能实现球面尺寸IT7级精度和表面粗糙度Ra0.4μm的技术要求。对采用冷挤压与车削加工后的滑履零件进行硬度、金相组织、耐磨性等实验,结果显示,相对于车削加工而言,冷挤压后零件的表面硬度(拉伸强度)提高约35%,耐磨性能提高60%以上,节约材料50%以上,材料利用率达到90%,成形时间由车削加工时的每件3.5 min降低到15 s,加工效率显著提高。     

球面加工

球面加工在重型机器制造中经常出现。文中对球面加工成型过程进行了分析,并以车、铣、镗和靠模等加工实例作了对比,归纳出了各种成熟的球面加工工艺。     

内球面多轴铣削加工工艺的研究

以内球面为研究对象,分析研究了不同的加工方法对零件加工质量和加工效率的影响:车削加工多用于非偏心工件;用立铣刀三轴加工表面质量相对较差,并且无法完成内球面底部区域的加工;选用比被加工球面直径小的球刀,则需多刀次环切加工,环切数够多才能保证表面粗糙度;选用与被加工球面相同直径的球刀加工,加工效率高,但若球面尺寸变化,需准备多种尺寸刀具,增加了成本;而采用五轴数控机床加工内球面可以解决以上传统加工工艺的缺点,可采用立铣刀倾斜主轴法加工。结合CAD/CAM软件UG NX8.5,阐述了内球面的五轴数控编程及仿真加工过程,并进行实际加工,加工质量达到精度要求。     

微电机轴球面成型加工方法的探讨

微电机轴端设计成R球面是减小电机振动和噪声的一种重要方法.为了提高微电机轴端R球面的加工效率,从微电机轴端R球面加工的相对运动关系入手,对微电机轴球面的磨削成型方法进行探讨,分析嵌件轮、工件和砂轮的运动关系,导出成型砂轮的砂轮形线的数学模型.为微电机轴球面的加工工艺建立和成型设备制造提供参考.     

硬质合金面圆弧磨削加工装置研究

针对硬质合金凸凹模球面圆弧的加工,介绍了一种磨削加工装置的结构设计原理和使用调整方法。经使用,该装置能够加工硬质合金凸模和凹模的球面圆弧,产品质量达到进口模具水平,而且生产效率比手工方法显著提高。     

PLC主动测量在UC轴承外球面加工设备上的应用

“UC”轴承为球面球轴承。是轴承行业近年来开发的新产品。“UC’轴承产品的外球面加工精度是整个产品加工关键工序。目前行业尚无专用加工外球面设备。我厂利用轴承外圈沟道磨床加工“UC”轴承外球面。外圈沟磨床加工精度是靠机械定位磨削方式控制。由于受人、机及砂轮磨损等诸多因素影响，外球面尺寸很难控制在工艺范围内。尺寸合格率仅为7O％。为此我们在轴承外圈沟道磨床加装先进的主动测量技术。不仅可实现轴承外球面加工全自动化。也排除了人、机及砂轮磨损等诸因素影响。“UC”轴承外球面加工尺寸也完全处于主动测量控制状态。并…     

硬质合金球面圆弧磨削加工装置研究

针对硬质合金凸凹模球面圆弧的加工 ,介绍了一种磨削加工装置的结构设计原理和使用调整方法。经使用 ,该装置能够加工硬质合金凸模和凹模的球面圆弧 ,产品质量达到进口模具水平 ,而且生产效率比手工方法显著提高     

一种球面零件法向跟踪磨削加工运动学模型

针对当前航空航天、高铁等工业领域对难加工材料球面零件的高效精密加工的需求,简要介绍球面零件的加工原理与方法,重点讨论分析传统球面零件磨削加工的三种方法及其优缺点。提出一种新的基于砂轮法向跟踪原理的球面磨削加工方法,改善球面零件精密加工的情况,充分利用多轴联动磨床的加工优势。根据几何运动分解处理划分为类外圆磨削和类平面点磨削,并从砂轮-工件几何接触长度、砂轮磨削路径等角度进行了几何学运动分析,为该方法的深入研究提供指导。      

差速器壳体球面加工新工艺

１引言 差速器壳体球面加工是国内急需更新的加工工艺。随着汽车制造业的蓬勃发展,尤其是民用轿车的迅猛发展,人们对汽车高质量的差速器壳体零件的要求变得越来越迫切。而差速器壳体零件中关键的一项技术即球面的加工,是决定该零件质量的最重要的一环,它一直困绕着厂家,没有得到很好的解决。２工件特点及常用加工工艺分析 天津齿轮厂为夏利轿车配套的差速器壳体零件具有内腔体积小而球面直径大的特点（夏利轿车用差速器壳体零件内脏体积是目前国内所见最小的一种）。 常用的加工差速器壳体内球面的方法如下：首先由机械手将成形的双面…     

Injection molded spherical grinding tools: manufacture and application of a novel tool concept for micro grinding

Micro grinding offers the possibility of machining micro structures in hard and brittle materials producing small-scaled parts. Novel micro grinding systems and machines require miniaturized tools and spindles to meet the demands of small or desktop machines providing a small working space. This paper introduces a novel grinding module called ’GrindBall’, with highly integrated tool drive and bearing functions as well as a shaft-free, spherical grinding tool for micro machining applications in small-scaled machine tools. One of the challenges within the development of the GrindBall module is the manufacture of spherical grinding tools, which are not commercially available. A promising method to produce such grinding tools, the injection molding of micro particle filled polymers, is demonstrated in this paper. Injection molding and grinding experiments show that such spherical grinding tools meet the main requirements of this novel grinding technique and show significant material removal rates.     

基于环境模型优化的机器人磨抛阻抗控制

对比传统加工机床,机器人的刚度与定位精度较低,为提高机器人辅助磨削的加工质量,需要控制其加工过程中的接触压力。基于球形弹性磨具磨削时的接触特性,以磨具的下压量为自变量,磨具与工件的接触压力为因变量进行有限元仿真,对下压量-接触压力仿真结果进行曲线拟合,并通过接触实验验证其准确性,以此建立基于环境模型修正的阻抗力学控制模型,从而进行自由曲面力控实验。结果表明:建立的基于环境模型修正的阻抗控制方法能有效改善球形弹性磨具的力控性能,自由曲面力控精度达到±0.5 N,且可为球形弹性磨具复杂曲面的磨削加工提供稳定的磨削压力。      

高精度回转曲面的砂轮磨削点运动规律研究

轨迹包络磨削法是加工高精度回转曲面的重要工艺方法。为了进一步提高轨迹包络磨削加工的精度,本文首先分析了圆弧轨迹包络磨削中砂轮磨削点与加工曲线的位置关系。以加工母线为圆弧曲线、抛物线等典型回转曲面为例,探讨磨削过程中砂轮磨削点的运动规律,并在此基础上得到了圆弧轨迹包络磨削加工回转曲面中砂轮磨削点的运动速度方程。分析表明：（1）砂轮磨削点运动的距离随着砂轮端部圆弧半径增大而增大;（2）砂轮磨削点的角速度大,则意味着在磨削加工中砂轮磨削点的运动速度快;（3）曲率半径大的回转曲面在磨削过程中砂轮磨损严重。     

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性，通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件，提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷，提高了系统的加工精度。研究结果表明：进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮，均得到了良好的控制效果；采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹，可以进一步提高工件的加工精度；新方法进给速度由外沿加工至中心部分，进给速度逐渐加快；并且变化率也逐渐增大。     

大质量细长轴无心磨削的研究

无心磨削可以较好地解决细长轴的磨削问题，但在无心磨床上对大质量细长轴进行磨削的时候，由于初始和结束时进给速度的不足和在磨削过程中，拉送料速度的波动，造成约15％的材料浪费和32％左右的产品不合格率。本文通过采用积极式接送料装置，使工件在加工过程中由积极式接送料装置对料坯和工件施加与磨床相匹配的回转运动和轴向运动，杜绝了原材料的浪费，配合其它质量控制方法，将产品合格率提高到98％以上，缩短了加工时间，减少了工序，有效降低了产品的加工成本。     

Application potential of coarse-grained diamond grinding wheels for precision grinding of optical materials

Fine-grained resin bonded diamond tools are often used for ultra-precision machining of brittle materials to achieve optical surfaces. A well-known drawback is the high tool wear. Therefore, grinding processes need to be developed exhibiting less wear and higher profitability. Consequently, the presented work focuses on conditioning a mono-layered, coarse-grained diamond grinding wheel with a spherical profile and an average grain size of 301 µm by combining a thermo-chemical and a mechanical-abrasive dressing technique. This processing leads to a run-out error of the grinding wheel in a low-micrometer range. Additionally, the thermo-chemical dressing leads to flattened grains, which supports the generation of hydrostatic pressure in the cutting zone and enables ductile-mode grinding of hard and brittle materials. After dressing, the application characteristics of coarse-grained diamond grinding wheels were examined by grinding optical glasses, fused silica and glass–ceramics in two different kinematics, plunge-cut surface grinding and cross grinding. For plunge-cut surface grinding, a critical depth of cut and surface roughness were determined and for cross-grinding experiments the subsurface damage was analyzed additionally. Finally, the identified parameters for ductile-machining with coarse-grained diamond grinding wheels were used for grinding a surface of 2000 mm² in glass–ceramics.     

发动机连杆小端孔口倒角砂带磨床的研制

针对发动机连杆小端孔口倒角加工的技术难题,在分析传统机械加工方法缺陷的基础上,提出了利用砂带磨削技术进行连杆小端孔口倒角加工的新方法,详细介绍了该砂带磨床的结构设计,最后经试验证明了该砂带磨床的实用性.     

Effects of minimizing hydrodynamic pressure in ultra-precision mirror grinding

This paper describes an investigation about the fluid delivery method that minimizes the generation of hydrodynamic pressure and that improves grinding accuracy. Traditionally, grinding fluid is delivered for the purpose of cooling, chip flushing and lubrication. Hence, numbers of conventional investigations are focused on the delivery method to maximize fluid flux into the contact arc between grinding wheel and workpiece. It is already known that hydrodynamic pressure generates due to this fluid flux, and that it affects overall grinding resistance and machining accuracy. Especially in the ultra-precision mirror grinding process that requires extremely small amount of cut per each pass, its influence on the machining accuracy becomes more significant. Therefore, in this paper, a new delivery method of grinding fluid is proposed on the point of minimizing hydrodynamic pressure effect. Experimental data indicate that the proposed method is effective not only to minimize the hydrodynamic pressure but also to improve machining accuracy.     

精密球体研磨盘沟槽设计与数值仿真

为提高精密球体的成球精度及研磨效率,针对精密球体研磨盘,提出变径偏沟V形槽的设计结构。通过建立单颗球体的几何运动模型,对球体的几何运动进行分析,获得球体自转角与沟槽偏角及研磨盘沟槽半径之间的关系。以90°槽形角V形槽为例,研究变半径条件下偏沟V形槽结构对研磨等概率的影响规律,结合实际生产情况,提出偏沟V形槽沟槽偏角的合理取值。采用数值仿真技术,对球面加工轨迹和轨迹分布密度进行了仿真分析,结果表明:采用偏沟V形槽对球体进行研磨加工,可以使研磨轨迹的分布更加均匀,从而提高球体的切削等概率性。该结构有利于提高研磨球体的研磨质量与加工效率。