一种可调式高速精密轧辊磨头的模态及谐响应分析

磨头是高速精密轧辊磨床的核心部件,其动态性能的好坏直接影响整个磨床的性能。因此,为了保证砂轮线速度为80 m/s的一种可调式高速精密轧辊磨头能够满足实际工况的要求,需对其进行模态及谐响应分析。结合两者结果进行分析来判断磨头的结构是否合理、材料选择是否正确、是否满足现实工况的要求以及确定结构的薄弱区域。分析结果表明:磨头上与砂轮结构以及主轴相关联的结构合理、选材正确,能够满足现实工作的要求;确定了卸荷装置为整个磨头的薄弱区域并提出了使用强度更高、弹性模量更大的材料来铸造卸荷装置的优化目标。     

高速数控轧辊磨床供油试验平台的设计

基于国产传统数控轧辊磨床的现有技术,分别设计了高速数控轧辊磨床静压、动压及动静压、低压润滑3种供油系统,在此基础上,开发出了高速数控轧辊磨床液压供油试验平台,为高速数控轧辊磨床的国产化提供了有力的支撑。     

滚动轴承内套挡边磨床控制改造技术

本文介绍采用PLC为主控制器，交流伺服驱动磨削加工进给，对砂轮主轴进行交流变频调速及恒线速度控制，操作面板采用触摸显示屏对某厂M2200Z磨床进行技术改造。该设备改造成功对一些大中型企业同类产品的加工设备具有广泛推广意义。     

重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系的分析

以重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系为研究对象,分析了MK84200/12000-H重载高精度轧辊磨床头架中的顶尖、皮带轮以及主轴与皮带轮的连接方式,并进行了计算。通过静力学和有限元分析,介绍了重载高精度轧辊磨床头架轴系中关键零件的变形和应力分布情况。针对重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系中的相关薄弱环节、重载高精度轧辊磨床头架顶尖所承受的大应力与大变形,制定了改进方案,为今后重载高精度轧辊磨床的二次设计提供了依据。     

数控轧辊磨床的改造

提出了对安钢第二轧钢厂数控轧辊磨床的数控系统、测量系统、床身、导轨、砂轮主轴系统、砂轮动平衡系统、曲线磨削装置等部分的改造方案,使其达到一定的技术要求.     

宝钢热轧厂轧辊磨床的技术改造

介绍了宝山钢铁股份有限公司热轧厂对其轧辊磨床进行床身导轨、数控系统、测量系统、中心架、砂轮主轴及动平衡装置、集中控制、在线涡流探伤等方面的技术改造情况。改造后，磨床精度、效率和稳定性明显提高。     

数控轧辊磨床头架可回转主轴的设计

介绍了一台数控轧辊磨床的头架可回转主轴轴系的设计过程。重点分析了轴承的选择、支承跨距的合理布置、滚动轴承的消隙和轴承的润滑方式。根据数控轧辊磨床的特点,对主轴系统进行了结构设计。通过对数控轧辊磨床头架可回转主轴的有限元分析,优化了主轴系统。数控轧辊磨床的头架可回转主轴轴系的设计成功,对提高磨床头架主轴的回转精度、承载能力和刚性提供借鉴。     

在大惯量静压主轴机床上的蓄能制动系统设计

我们设计试制成的新产品多砂轮曲轴主轴颈半自动磨床,是适用于成批大量生产的具有一定加工范围的高速磨削的专用磨床。本机床采用双砂轮架五片(或六片)砂轮一次直切入同时磨削汽车、拖拉机发动机的四缸曲轴的全部主轴颈(或六缸曲轴的六个主轴颈)的外圆、圆弧和轴肩端面。其中,砂轮电机功率N=30千瓦;转速n=1500转/分;砂轮线速度V_(max)=50米/秒;砂轮和夹紧法兰盘重W_1=350公斤重;主轴自重     

应用电沉积CBN砂轮进行高精度磨削加工

以往由于无法在磨床上对电沉积 CBN 砂轮进行精修,因而加工精度很低。通常把这种很锋利的砂轮用于进行高效率的粗磨削加工。在几年前,出现了以日本 KAPP 公司为代表的高精度、高效率成形磨床,这些磨床制造厂同时开发了用电沉积 CBN 砂轮的高精度、高效率磨床。这类磨削基本上都具有高精度和高刚性的主轴和工件轴,并具有高精度分度和热变位补偿功能。在砂轮制造厂所开发的电沉积     

在动压轴承主轴磨床上实观高速高效低粗糙度磨削的探讨

能否在动压轴承主轴磨床上实现高速高效低粗糙度磨削一直是令人关心的问题。本文从分析动压轴承的弱点出发,着重就砂轮不平衡量对磨削表面粗糙度的影响作了探讨。通过采用高精度的砂轮动平衡装置和对机床进行改进后,得到了R_z=0.06μm的磨削表面粗糙度,试验结果证实了在动压轴承主轴磨床上是可以实现高速高效低粗糙度磨削工艺的。     

高速精密轧辊磨头液体止推轴承油膜性能的数值分析

高速精密轧辊磨头止推轴承的性能是影响轧辊磨床加工稳定性和精度的重要因素。Roynolds方程是滑动轴承油膜压力计算的基础,文中基于有限差分法,对Roynolds方程进行量纲一化处理,并借助MATLAB软件强大的符号运算、数值计算及图形可视化处理功能,进行编程计算,求解了高速精密轧辊磨头止推轴承油膜的完整二维流动Roynolds方程。求解结果表明:液体静压止推轴承具有很高的承载能力和较高的油膜刚性,保证了磨头主轴的旋转精度和运动精度。研究结果对于高速轧辊磨床的整体设计具有一定的参考价值。     

高速超高速磨削工艺及其实现技术

高速超高速磨削加工是先进制造方法的重要组成部分，集粗精加工与一身，达到可与车、铣和刨削等切削加工方法相媲美的金属磨除率，而且能实现对难磨材料的高性能加工。本文主要论述了高速超高速磨削工艺技术的特点；分析了电主轴是高速超高速磨削主轴系统的理想结构，介绍了陶瓷滚动轴承、磁浮轴承、空气静压轴承和液体动静压轴承在主轴单元中的应用；超高速砂轮主要用电镀或涂层超硬磨料(CBN、金刚石)制成，介绍了超硬磨粒的特点和砂轮的修整，分析了在高速及超高速磨床上得到广泛应用的德国Hofinann公司生产的砂轮液体式自动平衡装置；介绍了高压喷射法，空气挡板辅助截断气流法，气体内冷却法，径向射流冲击强化换热法磨削液供给系统的特点；最后介绍了直线电机进给系统和声发射智能监测系统等实现高速超高速磨削的关键技术。     

cBN砂轮在低速磨削中的应用

cBN砂轮在高速设备上使用非常广泛,但在老式低速磨床上采用cBN砂轮的非常少。我们在这方面做了大胆的尝试,就是在老式磨床上不做任何改进,直接更换相同直径的陶瓷cBN砂轮,通过更换皮带轮改变传动比,把砂轮速度从51.4 m/s提升到64.8 m/s,增大冷却液流量、压力,确定冷却液冲刷位置,改变切削的进给量,使cBN砂轮的一个修整频次内寿命大幅提升。最后证明陶瓷cBN砂轮在低速磨床中一样可以替代刚玉砂轮,并且不需要大的改造投资,可以获得非常好的综合经济效益。     

CFRP砂轮与钢基体砂轮高速磨削过程中的动力学特性

为探究CFRP砂轮与钢基体砂轮在高速磨削过程中的动力学特性,在数控凸轮轴磨床上搭建振动测试试验平台,开展磨削过程的动力学特性试验,研究2种砂轮在不同线速度和不同进给速度下的振动信号变化,并测量磨削后工件的表面粗糙度。结果表明:CFRP砂轮主轴系统的各阶固有频率高于钢基体砂轮主轴系统的各阶固有频率,且磨削过程中激发的优势频率处于高频区域。随着砂轮线速度的增大,GCr15工件表面粗糙度随之发生波动,CFRP基体砂轮磨削表面的粗糙度明显变小,较钢基体砂轮磨削表面的粗糙度减小30%～35%。颤振发生前后,CFRP基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.089 μm变为0.091 μm,粗糙度增大2.2%;钢基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.135 μm变为0.146 μm,粗糙度增大8.2%。在线速度一定的条件下,随着砂轮进给速度的增加,CFRP砂轮和钢基体砂轮磨削的工件表面粗糙度值都有增加,分别为2.4%和2.9%,但相较于砂轮线速度对工件表面粗糙度值的影响,进给速度对工件表面粗糙度值的影响更小。      

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

高速重负荷磨钢坯砂轮的研制

研制的80m/S高速重负荷磨钢坯砂轮具有强度高,安全可靠,磨削效果好等特点。其磨削效率和磨削比分别为60m/s中速中负荷砂轮的2倍和7倍以上,大大提高了钢坯修磨的质量和产量,并能减轻工人劳动强度,改善劳动条件和环境污染,有利于钢屑回收。     

高速磨削中的快速现场动平衡技术

本文研究高速高精度磨削中的快速现场动平衡技术。利用线性系统的基本理论对砂轮一主轴系统的不平衡响应进行了分析。论证了快速现场动平衡技术的基本原理并提出了一种实用的快速现场动平衡方法。平衡过程由预平衡和现场动平衡两个步骤构成。对一定安装条件的砂轮-主轴系统，通过预平衡测定不平衡量与轴承座振动幅值的比例常数及振动量相对于不平衡量的滞后角。利用测出的比例常数和滞后角，对高速磨削过程中出现的不平衡振动，可实现转子系统一次试加重的快速动平衡。可在数分钟内使转子的残余不平衡量降低至原始不平衡量的5％以下。实验表明该方法具有平衡精度高，平衡速度快，易实施的特点。     

新型陶瓷托辊专用磨床磨削颤振稳定性分析

为了避免陶瓷托辊专用磨床在加工过程中产生颤振而降低磨削质量,根据陶瓷托辊磨削加工机制,建立了陶瓷托辊磨削加工过程数学模型,通过MATLAB计算分析得出磨削深度与主轴转速的稳定性叶瓣图,确定了陶瓷托辊磨床在磨削深度低于4 mm时可无颤振稳定磨削。研究结果为陶瓷托辊专用磨床稳定磨削加工提供了参考。     

Ultra-high-speed grinding spindle characteristics upon using oil/air mist lubrication

Grinding efficiency measured in terms of material removal rate is achieved by employing ultra high wheel speeds. The spindle is a key component for ultra-high-speed grinding machine tools and the development of a “high power–high rotational speed” spindle is a daunting task owing to the lubrication challenges. The oil/air mist lubrication system with an effective heat dissipation method simplifies the spindle configuration. This paper emphasizes two main issues: (1) the development of an oil/air mist lubricated ultra-high-speed grinding spindle and (2) the grinding performance of such a spindle for hard and tough materials.     

大尺寸硅片自旋转磨削的试验研究

利用基于自旋转磨削原理的硅片超精密磨床，通过试验研究了砂轮粒度、砂轮转速、工件转速及砂轮进给速度等主要因素对材料去除率、砂轮主轴电机电流以及磨削后硅片表面粗糙度的影响关系。研究结果表明，增大砂轮轴向进给速度和减小工件转速，采用粗粒度砂轮有利于提高磨削硅片的材料去除率，砂轮轴向进给速度对材料去除率的影响最为显著；适当增大砂轮转速，减小砂轮轴向进给速度，采用细粒度砂轮可以减小磨削表面粗糙度；在其它条件一定的情况下，砂轮速度超过一定值会导致材料去除率减小，主轴电机电流急剧增大，表面粗糙度变差；采用比#2000粒度更细的砂轮磨削时，材料去除率减小，硅片表面粗糙度没有明显改善。