电火花修整金属基圆弧砂轮表面形貌的实验研究

金属基金刚石圆弧砂轮因其高效的加工性能而被普遍应用于大口径SiC陶瓷的加工中,但由于磨削过程中损耗量较大限制了其更广泛的应用。为了减少砂轮磨削时的损耗量,本实验提出采用电火花修整金属基圆弧砂轮的方法,针对50~63 μm粒度金属砂轮进行电压、电流、脉冲频率等单因素试验;通过超景深显微镜观察不同电参数对于砂轮表面形貌的影响并分析表面蚀除量与电参数幅值的相互关系。实验结果表明:为获得较好的砂轮表面修整质量,应选用电压为60 V、脉冲频率为25 kHz、多通道电流的电参数值。      

高速磨削砂轮磨损对磨削表面质量的影响研究

基于陶瓷CBN砂轮对渗碳钢20Cr Mn Ti开展了高速外圆磨削试验。在外圆磨削余量和工艺参数固定的情况下对工件进行连续磨削,以工件上的磨除体积为砂轮磨损指标,考察了砂轮磨损对工件表面粗糙度、残余应力、表层金相组织和显微硬度变化的影响。实验结果表明工件表面粗糙度会随着砂轮磨损而上升,表面残余应力随着砂轮磨损逐渐呈现拉应力的趋势,磨削表面会出现回火软化变质层。该结果可为进一步研究高速磨削机理及优化工艺参数提供依据。     

金属基金刚石圆弧砂轮电火花修整的廓形仿真与实验研究

根据金属基金刚石圆弧砂轮修整的需要,研制了杯型修整电极式电火花修整装置,并介绍了装置的结构特点。分析了修整电极与砂轮尺寸对砂轮修整圆弧廓形的影响,根据修整电极与砂轮的尺寸推导出圆弧廓形的表达式,并利用Matlab进行了仿真计算。结果表明:修整宽度为10mm的砂轮时,圆弧半径理论误差在0.02mm以内。通过研制的杯型修整电极式电火花修整装置进行了电火花修整实验,修整后的砂轮实际廓形与仿真廓形误差小于3μm。     

非球面垂直磨削法的砂轮误差分析与实验研究

针对垂直磨削法中砂轮误差对超精密磨削非球面加工质量的影响,通过对多种砂轮误差的逐一理论分析,阐述了各种砂轮误差对非球面磨削加工质量的影响状况,并对部分砂轮误差进行校正和补偿,以提高磨削加工质量。最后,通过非球面磨削加工实验验证了砂轮误差补偿的正确性。该研究为非球面超精密磨削加工中砂轮误差的补偿提供技术参考。      

盆状砂轮磨削直形椭圆沟道的工艺研究

采用盆状砂轮磨削等速万向节钟形壳椭圆沟道的新工艺,能最大限度地保证加工截面的形状和精度。本文介绍了直形椭圆沟道的CBN盆状砂轮磨削试验,并用柔性关节臂座标测量机对磨削所得的椭圆沟道进行了检测,结果表明,用盆状砂轮磨削椭圆沟道的新工艺是可行的。根据直形椭圆沟道的磨削特点,确定了钟形壳沟道CNC磨床的对刀点位置,并用Pro／E对弧形沟道磨床进行了运动仿真。     

基于Vericut的直槽连续加工仿真的实现

介绍了摆线加工直槽的原理,基于Vericut软件仿真切削直槽的加工过程。分析了机床的结构并对机床、毛坯、夹具、刀具及NC代码进行设计。通过对仿真结果进行误差分析,证实利用摆线原理加工直槽的可行性。     

数控磨削圆柱凸轮导槽时的误差分析

普通的圆柱凸轮导槽精加工是采用和圆柱凸轮导槽宽度一样的铣刀来加工,而圆柱凸轮导槽的数控磨削加工中由于砂轮磨损以及对其的修整造成砂轮直径不断减小,这样由于砂轮直径小于导槽宽度,从而应用普通的数控坐标转换公式来加工就会使得加工出来的导槽上宽下窄。该文分析得出修整后砂轮允许最小直径的预估公式,并且还得出圆柱凸轮槽数控磨削精加工时直动滚子移动式圆柱凸轮导槽宽度误差的计算公式。通过一个计算实例来说明采用这一预估公式相比于实际值是偏于保守的,但是很接近,所以利用预估公式来预估砂轮修整后允许最小直径是可行的。最后指出由于CBN砂轮相比于普通砂轮具有更好的耐磨性,所以选用CBN砂轮来进行圆柱凸轮导槽的加工更合适。     

成型砂轮截面曲线光顺处理的近似双圆弧插补法及误差估算

在解决成型砂轮截面曲线的光顺处理问题时，作者提出了一种新的曲线数字化处理方法——近似双圆弧插补法，简化了计算过程。为了估算该方法的误差，本文模拟曲线反求的过程进行了仿真计算，计算结果表明：若曲线反求时测量点的间距取为0．1mm左右，则对所讨论的实例而言，处理结果对原曲线的最大偏离为0．552μm，这样的误差对数控加工影响很小，而且整个处理过程所花费的时间不足1分钟，因此，该方法能满足数控加工的要求。     

基于阶梯分层磨削试验方法的棕刚玉砂轮磨损演变研究

为提高镍基合金K4125的材料加工效率、改善其表面质量,开展棕刚玉砂轮磨削K4125的磨损试验研究。基于阶梯分层磨削、石墨复形的试验方法,探究砂轮的磨损机理,分析砂轮磨损对磨削力、工件表面质量的影响规律。结果表明:当K4125累积材料去除体积由100 mm3/mm增至125 mm3/mm时,砂轮进入剧烈磨损阶段,棕刚玉砂轮的磨削力比增加了70.3%至10.9;砂轮径向磨损量由18.0 μm增至25.1 μm。由于K4125表面氧化物与棕刚玉砂轮亲和性较强,砂轮磨损表面存在大量由黏附磨屑形成的磨耗平台,其材料去除能力急剧降低。综合考虑砂轮的磨损速率与磨削效果,棕刚玉砂轮磨削K4125合金的最佳材料去除体积应控制在100 mm3/mm。      

基于动态测量模型的圆度误差分离方法研究

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题,在轴截面的测量坐标系中,根据传感器和轴截面的运动关系建立起传感器输出的动态测量模型,通过对圆度误差分离算法的推导来研究其近似条件,并分析讨论了角度参数及周期采样点数对误差分离的影响;在此基础上,提出了一种提高分离精度的误差分离方法,并通过实例验证了误差分离的有效性.     

基于拟合车削的内螺旋滚道成型方法研究

针对滚珠丝杆副的关键结构内螺旋滚道难加工、加工成本高等问题,提出了一种拟合车削的新型加工工艺,并构建了一个经济型的内螺旋滚道加工系统.通过拟合车削算法生成拟合车削点,圆弧形车刀以拟合车削点为基点进行层层拟合车削,从而完成内螺旋滚道的加工.经加工试验,该系统的加工精度为0.001mm,经该系统加工的内螺旋滚道的表面粗糙度可达Ra0.8,证明该加工工艺的可行性并具有较大的应用价值.     

基于直流电源的短电弧铣削加工性能研究

为了探究直流短电弧铣削加工性能,分别以管状镀铜石墨为工具电极,45钢作为工件材料,分析电压、电极转速、加工深度对电极损耗率、材料去除率(MRR)和表面质量的影响规律.试验结果表明:增大电压可以有效提高MRR,但会降低工件表面质量;提高电极转速不仅能够改善工件表面质量,同时还能获得较高MRR;加大铣削深度能够大大提高MR...     

齿轮成形磨削能耗与表面粗糙度研究

齿轮成形磨削的能耗研究对于高精度齿轮的低碳制造具有重要意义.从数控成形磨齿机床的部件层面出发,分析齿轮成形磨削的能耗组成部分;基于磨削功率和材料切除率,建立齿轮成形磨削的净能耗密度模型;通过齿轮成形磨削试验发现,增加磨削能耗,会使表面粗糙度减小,但随着磨削能耗的持续增加,表面粗糙度减小幅度有限.研究结果为齿轮成形磨削的能耗与加工质量协同优化控制奠定了理论基础.