核主泵用流体动压密封环复杂形面超精密磨削

提出采用回转台带动密封环回转和杯形砂轮端面切入磨削来加工核主泵用流体动压密封环复杂形面新方法,其原理为选择适当的砂轮半径、砂轮俯仰角、砂轮侧偏角、砂轮与回转台中心距使磨削接触弧线是密封环波纹面上且以其内、外周边为边界的一条曲线的精确逼近,联动控制回转台转动和砂轮或回转台的同步跟随运动使磨削接触弧线一端点在波纹面外周边上进而通过磨削接触弧线扫掠运动形成高精度波纹面,在砂轮轴线与回转台轴线平行时磨削密封坝面。其实现策略是采用细粒度金刚石杯形砂轮做恒定切削深度微进给切入磨削。其优点是砂轮磨损对磨削精度没有影响,面形精度取决于回转台的回转运动和砂轮或回转台的同步跟随运动精度,能够实现核主泵用流体动压密封环复杂形面的高面形精度、低表面粗糙度加工。     

核主泵用流体静压密封环圆锥面超精密磨削

提出采用工件旋转杯形砂轮切入磨削原理来加工核主泵用流体静压密封环圆锥面新方法,对密封环圆锥面的径向轮廓误差随砂轮半径、回转台与砂轮中心距,砂轮俯仰角、砂轮侧偏角的变化规律进行深入分析,发现选择适当的机床结构参数,采用工件旋转杯形砂轮切入磨削原理加工核主泵用流体静压密封环圆锥面时,由磨削原理引入的径向轮廓误差极小,为纳米量级。根据最小径向轮廓误差和最小磨削接触弧长原则确定了核主泵用流体静压密封环圆锥面的超精密磨削实现策略。在工件旋转杯形砂轮切入磨削机床上实现了核主泵用碳化硅密封环圆锥面的高精度、低表面粗糙度磨削,测得周向跳动、径向轮廓误差和表面粗糙度Ra分别为0.16 m、0.15 m和3 nm。     

剪刀里口凹螺旋曲面端面磨削工艺

为实现剪刀里口凹螺旋曲面的磨削加工,提出一种精度高、具有推广价值的剪刀里口凹螺旋曲面端面磨削工艺。根据端面磨削的工艺特点和立式斜主轴磨床的结构特点,分析端面磨削剪切后角的条件,建立剪切后角与砂轮倾角、砂轮半径的函数关系,进而根据剪刀里口挠曲面成型原理,构建三轴联动加工模型,实现两个直线轴与一个旋转轴的三轴联动控制加工。试验结果表明,三轴联动控制剪刀里口凹螺旋曲面端面磨削工艺相比两轴靠模仿形方法,生产效率提高30%以上,磨削出的剪刀形状、尺寸、表面粗糙度符合工艺设计要求,剪刀锋利,达到高精、高效的生产要求。     

推力调心滚子轴承套圈滚道的磨削

29413EH推力调心滚子轴承的座圈滚道和轴圈挡边采用范成法磨削,选用碗形砂轮,其端面半径分别小于滚挡边的曲率半径,砂轮轴线与工件轴线的交角约为30°。轴圈滚道采用切入法磨削。     

端面外圆磨床上的精密磨削

砂轮轴线和工件轴线成一角度的磨削已普遍应用多年,在万能的顶尖式外圆磨床上尤为如此,但斜砂轮架的普通外圆磨床广泛用于生产则是较近之事。斜砂轮架普通外圆磨床上磨削阶梯轴及端面和圆弧连接的工件效率更高。用这种机床在自动线中精加工诸如曲轴、凸轮、车轴及类似的工件。在某实例中,同时精磨后车轴的两个支承经及一相邻的端面和圆弧部分的生产效率为125件/小时。为此,机床装有回转式工     

五轴磨床加工精密球面的磨削形态及运动分析

为了了解五轴磨床中杯形砂轮用于球面工件磨削的特点,通过坐标变换方法,给出了加工球面时杯形砂轮一点的磨削轨迹方程;基于轨迹方程,分析了磨削形态与加工参数之间的关系,导出螺距公式,提出条纹主带概念;最后进行了运动学分析,并依据杯形砂轮平面磨削实验结果,给出了杯形砂轮的理论磨削力变化曲线.分析表明,杯形砂轮加工球面的磨削形态近似对称,但磨削条件是不对称的.     

复杂曲面碳化钨密封零件精密磨削实验研究

碳化钨为典型的碳化物陶瓷材料,具有广泛的应用前景。其具有高硬度、高脆性及很高的耐磨性,所以难以采用传统的车削、铣削等工艺进行加工。在碳化钨工件上加工出复杂的曲面结构,并保证工件的面形精度及表面粗糙度则更加困难。为获得高表面质量的复杂曲面碳化钨密封工件,采用杯形金刚石砂轮单点磨削的方法实现碳化钨材料加工;设计压电陶瓷驱动柔性铰链微进给机构精确控制砂轮切深方向运动,从而实现复杂曲面加工的成形运动;探索最优工艺参数获得高面形精度和低表面粗糙度。分析了碳化钨磨削加工材料去除机理,以此指导柔性铰链精密进给机构设计,并规划杯形砂轮改善面形精度及表面粗糙度的磨削方法。实验结果表明:采用青铜基及树脂基杯形砂轮以45°倾角单点磨削碳化钨样件,其表面粗糙度值Ra由初始的500nm减小到15nm,面形精度RV值达到0.25μm。该装置可以在普通机床上磨削出高质量的碳化钨工件。     

刀剪三轴端面磨削控制及误差补偿方法研究

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出一种空间端面磨削三轴联动控制方法。根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律,实现一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制。建立砂轮轴向进给误差与砂轮直径、刃线轮廓以及旋转角度间的函数关系,并提出误差补偿方法。试验结果表明,所提运动控制与误差补偿方法能够实现复杂、异形刀剪的端面磨削。     

杯形砂轮磨削高硬度球面砂轮磨损的研究

采用分块杯形砂轮磨削高硬度球面,磨削过程中砂轮磨损不仅影响砂轮磨削性能,而且造成工件和砂轮实际接触面积不断产生变化,影响磨削力和磨削质量。为此,基于展成法磨削原理研究砂轮块磨损后的形状变化,分析了分块砂轮的磨损形式,揭示了进给过程中砂轮块磨损形状的变化规律,推导了砂轮磨损量和砂轮工件接触面积的计算公式,分析了砂轮磨损速度的变化趋势及其影响因素,试验最后研究了砂轮磨损量的变化规律,并验证了砂轮磨损量的计算模型。     

周向波度密封环预变形平面研磨加工中的变形分析

端面周向波度密封是一种非接触机械密封,它具有泄漏低、刚度大和寿命长等优点,在核主泵和透平机械等旋转机械密封中有很好的应用前景。周向波度密封环端面面形非常复杂,加工极为困难。提出一种周向波度密封环的预变形平面研磨加工方法,并对其中最为关键的预变形过程进行了分析。通过对预变形过程中密封环变形特性的有限元分析,揭示了预紧力和密封环端面变形的关系,通过周期性反向扭矩的作用获得了满足要求的表面预变形。通过预变形夹具的研制和平面研磨工艺研究,完成了周向波度密封环的加工,证明了预变形平面研磨加工方法加工周向波度密封环的可行性。