细长轴车削与磨削参数优化研究

针对细长轴车削和磨削加工参数的选择问题,建立以工件刚度、刀片强度、刀杆刚度、机床进给机构强度、机床功率、机床参数、加工表面粗糙度、加工余量等作为约束条件,以切削速度、进给量、背吃刀量、工件转速、磨削余量、径向进给量等参数为优化变量,以车、磨多工序成本最低为目标的切削参数优化模型。以某型号电机轴为案例,运用MATLAB模式搜索工具箱对其车削和磨削参数进行寻优,与切削参数的传统选择方法比较表明,工序成本可降低35%以上,从而验证了优化模型的有效性。     

普通外圆磨床定向超精磨削实践和理论探讨

本文对普通外圆磨床超精磨削从磨床结构和磨削原理出发,提出了定向磨削法。采用粗粒度砂轮经过精细修整,增大横向进给量和减小纵向进给量,从而抑制和减小了砂轮与工件磨削表面接触距离的瞬间变化,提高了磨削接触压力的稳定性,发挥了摩擦抛光作用,实现了超精磨削。并就基本原理,机床振动、砂轮修整和磨削工艺参数对磨削表面光洁度的影响以及正确选择等加以论述。普通外圆磨床定向超精磨削法,只需调整机床、砂轮精细修整和采用定向超精磨削工艺,就能稳定地达到▽12表面光洁度,并具有操作简便、容易掌握、生产效率高等特点,便于推广应用,有一定的技术经济价值。     

12Cr1 MoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究

研究了5头无心外圆砂带磨床磨削12CrlMoVG合金钢管的磨削工艺.通过对比试验,找出了影响砂带磨削12Crl MoVG合金钢管表面材料去除量和表面质量的原因,得出了较优的砂带磨削工艺参数.将该工艺参数用于钢管镀覆前的机械加工处理,可提高钢管加工质量和加工效率,降低生产成本.     

浅谈提高普通外圆磨床加工精度的方法

在磨床磨削过程中,工艺方法的选择及优化起着非常重要的作用。结合普通外圆磨床磨削的实际观察和比较,提出了一些可以提高普通外圆磨床磨削精度的方法和措施。在生产中有指导的作用。     

20CrMnTi高速外圆磨削试验研究及参数优化

为改善20Cr Mn Ti渗碳合金钢的表面磨削效果,对20Cr Mn Ti合金钢进行了高速外圆磨削试验,分析了磨削工艺参数对表面粗糙度的影响规律。基于高速磨削试验,利用最小二乘多元线性回归方法,推导并求解出了20Cr Mn Ti合金钢的磨削粗糙度预测模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率为目标函数和以粗糙度预测模型为约束条件,针对企业实际的磨削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数在保证表面加工质量的基础上可提高加工效率,这为加工企业降低生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。     

外圆电解磨削工艺参数研究

针对影响外圆电解磨削加工效率与精度的3个主要工艺参数~([1]),工作电压、电解液的浓度、阴阳两极间的间隙进行了研究与分析。利用某工厂改造的外圆数控电解磨床,对伺服机构二级活塞杆外圆进行加工,并对工艺参数不断地复合、修正,最终获得较好的实验数据。根据分析实验数据,确定了该零件外圆电解磨加工的3个主要工艺参数的组合。加工实验表明:采用这些工艺参数组合提高了外圆加工的质量与精度。     

氮化硅陶瓷轴承外圈磨削的双目标工艺优化

陶瓷轴承套圈的加工质量对轴承的回转精度和服役性能具有重要影响。首先,基于大量外圆磨削试验,通过最小二乘法分别建立陶瓷表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的一元模型;其次,在一元模型基础上,通过粒子群优化算法(PSO算法)分别建立其表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的多元模型;最后,通过PSO算法对表面粗糙度和沟道圆度进行双目标优化,得出轴承外圈加工时的最优工艺参数。结果表明:表面粗糙度在不同工艺参数下的多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为5.83%～8.99%,沟道圆度多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为4.62%～8.01%;双目标函数优化得到的工艺参数为砂轮线速度56.0 m/s、径向进给量0.012 mm/min、工件转速215 r/min。多元模型可较为准确地预测实际加工情况,最优工艺参数下的粗糙度值和圆度值分别为0.130 μm和2.20 μm,相比其他参数下的值较小。      

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。     

外圆磨削过程最佳化的研究

本文建立了外圆切入磨削,纵向磨削工艺参数最佳化的数学模型,编制了计算框图和计算程序,对一典型的外圆磨削零件进行了优化计算,得出了最短的加工时间,最低的加工成本和最佳的工艺参数。最后采用最优正交实验设计,对优化结果进行了验证,通过数据处理,得出了有一定价值的结论。     

高精度超高速外圆磨床的装配技术

结合MGKS1332/H数控高精度超高速外圆磨床,介绍了高精度超高速外圆磨床中关键零部件的装配技术。通过参与对难加工材料的高效精密磨削加工机床的装配,积累了经验,所制定的磨床装配工艺,能够解决高精度超高速外圆磨床的装配难题。新工艺的实施,提高了装配效率,缩短了生产周期,满足了用户的需要,为今后设计制造新型的高精度超高速磨床提供参考。     

砂带磨削表面粗糙度理论预测及灵敏度分析

目的 以钢化玻璃磨边为研究对象,建立金刚石砂带磨削表面粗糙度理论预测模型,并分析粗糙度对各工艺因素的灵敏度。方法 首先,采用多因素线性回归分析建立了关于磨削工艺参数的粗糙度理论预测模型;其次,通过正交试验研究了磨削压力、砂带线速度和砂带张紧力对粗糙度和材料去除率的影响大小,并得到了工艺参数的优水平组合;再次,根据正交试验结果计算了粗糙度理论预测模型的数学表达式,同时,建立了灵敏度模型来进行工艺因素的灵敏度分析和工艺参数的区间优化;最后,利用随机试验验证了粗糙度理论预测模型的准确性。结果 极差分析可知,RA（0.137）?RC（0.068）?RB（0.016）,MC（6.828）?MA（5.228）?MB（1.784）,磨削工艺参数的优水平组合为A2B3C3。电镀金刚石砂带磨削表面粗糙度理论预测模型的表达式为 。各工艺参数的优选区间为：磨削压力10~20 N,线速度15~30 m/s,张紧力40~60 N。随机试验可得,粗糙度理论预测模型的相对误差大小维持在5.5%~10%。结论 关于工艺因素对磨削质量的影响,磨削压力最大,砂带张紧力次之,砂带线速度最小。关于工艺因素对材料去除率的影响,砂带张紧力最大,磨削压力次之,砂带线速度最小。磨削压力为18 N、砂带线速度为30 m/s、砂带张紧力为55 N时,磨削表面质量最好,且材料去除率较高。试验参数范围内,粗糙度对磨削压力的灵敏度随磨削压力的增加而下降,对砂带线速度和砂带张紧力的灵敏度随着二者的增加而增加。15组随机试验表明,粗糙度理论预测模型具有较高的可靠性和准确性。     

安全阀关闭件研磨修复粗糙度预测与实验研究

目的优化安全阀关闭件研磨工艺参数,提高安全阀密封面研磨质量。方法采用Al2O3砂纸为磨具,通过正交试验研究了磨粒细度、研磨时间、研磨转速、研磨压力对阀座和阀瓣表面粗糙度的影响规律。采用粗糙度测量仪对阀座和阀瓣的表面粗糙度进行检测,初步获得了较好的研磨工艺参数。采用MATLAB中BP神经网络解决非线性映射逼近问题,建立表面粗糙度预测模型,分析安全阀研磨工艺实验得来的16组真实样本数据,并对不同工艺参数下的粗糙度进行预测。结果通过正交试验可以初步获得较好的研磨工艺参数,分别是:磨粒细度1500目、研磨压力100 N、研磨转速100 r/min、研磨时间10 min。进一步设计更全面的正交试验,验证粗糙度模型的预测结果,得到最好的研磨方案是:砂纸细度1500目、研磨压力120 N、研磨转速80 r/min、研磨时间12 min。结论粗糙度预测模型能够很好地预测表面粗糙度,并得到最佳工艺参数,表面粗糙度可以降低到0.074μm,有效地提高了研磨质量。     

基于灰色理论的凸轮轴摆动磨削工艺参数优化

摆动磨削作为一种精密磨削技术，在凸轮型面磨削中体现了较强的优越性。然而目前对摆动磨削技术研究不够深入，对摆动磨削方式下各磨削参数的匹配研究不够系统。为充分发挥摆动磨削的技术优势，实现摆动磨削参数和其他参数的深度融合，以40Cr钢凸轮轴为试验材料，采用灰色关联分析法探究摆动磨削加工表面粗糙度参数R_a、R_z和R_sm。基于灰色关联理论，对测得的粗糙度结果进行深入分析，将多工艺指标的优化问题转化为单一目标的灰色关联度优化问题，得出了最优工艺参数组合为磨削深度0.003 mm、工件转速2 600 mm/min、摆动频率60次/min和摆动幅度1.5 mm。经过试验验证，该工艺参数组合能够获得更理想的磨削表面质量。     

基于砂带磨削的铝合金磨削力和表面粗糙度的研究

建立了采用人工神经网络方法预测砂带磨削铝合金时磨削力和磨削表面粗糙度的分析模型.此模型可精确地描述砂带线速度、进给速度以及磨削深度对磨削力和磨削表面粗糙度的影响,实现了砂带磨削铝合金时磨削参数的优化.并可利用有限的试验数据得出整个工作范围内磨削力和表面粗糙度的预测值,大量减少了试验次数.     

应用弹性砂轮对铝合金镜面磨削工艺研究

目的解决铝合金手机外壳传统抛光工艺中存在的抛光效率低等问题。方法采用聚氨酯弹性砂轮对6061铝合金进行了磨削加工,使用正交试验研究了磨料粒度、进给速度、切削深度、砂轮线速度对加工表面粗糙度及材料去除率的影响。试验中使用折线走刀方式进行加工,可减轻磨料分布不均带来的影响。使用白光干涉仪测量了加工后表面的粗糙度,通过计算单位时间内工件的质量变化得出了去除率,并通过对结果的综合优化得出了最优工艺参数。结果在选取的16组磨削工艺参数中,可获得的最低表面粗糙度为44.87 nm,最大去除率为0.329 g/min。对表面粗糙度影响最大的因素为磨料粒度,影响最小的因素为进给速度;对材料去除率影响最大的因素为切削深度,影响最小的为进给速度。经过综合优化,最佳工艺参数组合为:砂轮600#,转速2000 r/min,切削深度0.04 mm,进给速度20 mm/min。结论弹性聚氨酯砂轮应用于铝合金磨削可提高加工表面质量,可简化工艺流程,节省备料和安装调整时间,从而提高效率。     

Influence of surface topography evolution of grinding wheel on the optimal material removal rate in grinding process of cemented carbide

Most of the reported studies on the optimization of grinding parameters do not consider the evolution of the surface topography of grinding wheels, and the established empirical models will no longer apply when the surface conditions of the grinding wheel changes. In this paper, an integrated model based on the surface topography of grinding wheel is established. The grinding process of cemented carbide is simulated using the established model, and the simulation results are analyzed to obtain the surface roughness model and the specific grinding energy model based on the undeformed chip thickness distribution. Subsequently, the grinding constraint models are defined according to the two grinding constraints—surface roughness and specific grinding energy. Through inversion analysis, the maximum material removal rate of the given grinding wheel surface conditions satisfying the defined grinding constraints are obtained, and the influence rules of the grinding wheel surface conditions on the maximum material removal rate are analyzed. Then the grinding wheel surface conditions are adjusted by changing the radial dressed height of the grinding wheel and the arrangement distance of the grains in wheel circumferential direction to improve the maximum material removal rate of the grinding wheel. Finally, the optimization results are verified through grinding tests of cemented carbide.     

高速外圆磨削18CrNiMo7-6齿轮钢工艺参数优化

以18CrNiMo7-6齿轮钢为试验材料,采用正交试验法,研究高速外圆磨削加工中砂轮线速度、工件转速、砂轮径向进给速度和砂轮粒度等工艺参数对工件三维表面粗糙度幅度参数Sa、Sku和Ssk等工艺指标的影响。运用灰色关联分析方法对试验结果进行分析研究,将多项工艺指标的优化问题转化为单一目标灰关联度优化,以正交试验极差分析结果,得出最优工艺参数组合,即砂轮线速度90 m/s、工件转速90 rpm、砂轮径向进给速度0.1 mm/min、砂轮粒度W20。经过试验验证,该工艺参数组合能够有效获得更理想的表面质量。