螺旋扫描式砂轮动态平衡装置

砂轮不平衡是引起砂轮系统振动的主要原因之一。特别是随着高速磨削和高精度磨削的发展,对砂轮的平衡提出越来越高的要求,为此有必要在高速磨床或高精度磨床上采用砂轮动态平衡装置,以减小磨床振动,提高磨削质量。平衡块重心作螺旋扫描运动的砂轮动态平衡装置具有传动控制简单、便于机床改装的优点。本文论述这种螺旋扫描式砂轮动态平衡装置的平衡机理、平衡精度和平衡过程对磨床振动的影响,并提出了主要结构和传动参数的合理范围及计算公式。一、平衡机理螺旋扫描式砂轮动态平衡装置的原理如图1所示。它根据砂轮不平衡量与砂轮系统的振幅成正比,通过振动传感器、测量装置和指示装置来检测砂轮系统的振动,然后自动或     

超长数控滚珠丝杠磨床砂轮振动分析及防治措施

本文对于超长数控滚珠丝杠磨床砂轮振动的原因进行分析,重点分析砂轮架系统的物理模型,以及对于磨床丝杠结构进行改进后如何有效解决了振动的问题。     

国内外砂轮平衡技术发展状况

一、引言为使磨床加工能稳定地达到高要求的尺寸精度、波纹度及表面粗糙度，在机床必须具有高的几何精度、刚度和性能稳定性的同时，对磨床的振动状况也有严格的要求。例如对振源之一的电机都规定了高的平衡精度要求；对高速转动的皮带轮也需要进行精确平衡。这些技术指标一般在磨床出厂前都已严格控制。此外，在磨床振动中，最主要也是最不稳定的振源就是砂轮轴系的不平衡振动；由于砂轮材质的不均匀性及其它加工因素，整个砂轮系统的质心总是偏离主轴中心，因而砂轮轴系运转时引起磨床振动，磨削加工时将会在工件表面上留下振纹，造成加工…     

CBN砂轮动平衡及电主轴振动测量

将普通外圆磨床改造为无靠模数控凸轮轴磨床，重新设计了磨床的砂轮架部件，并以电主轴取代原来的砂轮主轴，安装CBN砂轮并进行砂轮动平衡实验，通过测量安装CBN砂轮的电主轴低转速下的振动信号，并分析实验结果，验证了采用三点式动平衡法进行CBN砂轮低转速动平衡的可行性。还验证了采用VT动平衡仪进行CBN砂轮高转速下动平衡的有效性，并根据实验结果分析了砂轮动平衡的效果、砂轮架部件的刚性和电主轴安装砂轮后的精度。     

WSY-1400型砂轮平衡仪

磨床是金属切削中必不可少的设备,为了使砂轮在磨削过程中正常运转,它必须经过平衡。因为未经平衡的砂轮,它的重心与旋转中心不相重合,存在一定的偏离。当高速旋转时,即使偏离的距离e很小,根据F=meω~2(式中m为砂轮质量、ω为砂轮转速,可知将会产生较大的离心力,导致砂轮发生振动,影响加工精度。砂轮的不平衡是造成磨床主轴振动的主要原因之一,振动的机床将会影响零件的加工     

M131W万能外圆磨床主轴不平衡故障的诊断与处理

本文从M131W万能外圆磨床产生异常振动故障入手,分析可能产生异常振动的三种主要情况。经采用“打表法”和“涂色法”排除了产生异常振动的两种可能情况,用仪器检测并采用相对判断标准进行分析比较,证实了异常振动是由于砂轮法兰盘不平衡所致。用217型机器故障诊断仪对砂轮法兰盘进行动平衡处理,消除了外圆磨床的异常振动故障。     

高速砂轮电主轴系统阶次振动研究

高速外圆磨床是航天领域高精度高表面质量零件的加工母机。高速砂轮电主轴是高速外圆磨床的关键部件,其动态性能决定了高速磨床的加工精度和表面质量。在高速砂轮电主轴使用过程中,发现其远低于临界转速时就发生了强烈的振动,导致零件的加工质量无法得到保证。基于此,提出了一种基于主轴模态和轴承振动阶次分析的高速砂轮电主轴的阶次振动分析方法。首先使用有限元建模分析得到主轴系统的固有频率和振型,再使用轴承振动阶次分析得到电主轴由于轴承制造误差所造成的振动阶次,最后用升速实验验证主轴系统的固有频率并依此得到轴承制造误差造成的主轴阶次振动及对应的振动转速。结果表明,高速砂轮电主轴的强烈振动是由于轴承外圈的制造误差产生的阶次振动所造成的。分析的结果为高速电主轴的结构和工艺的优化提供了理论依据。     

砂轮液体自动平衡装置

一台高精度磨床,尽管砂轮在安装前已作了静态平衡,达到了一定的平衡精度。但在磨削过程中,由于砂轮表面的磨损不一致,砂轮各部分对冷却液的吸附差异等原因,将会引起新的不平衡。这个动态不平衡量所造成的砂轮在运转过程中的振动,将影响被加工工件的加工质量和机床的使用寿命。为此,对砂轮在加工过程中进行动态的随机自动平衡是提高磨床加工精度和延长机床使用寿命的一个重要措施。我所自1982年起就砂轮动态平衡问题开展了研究,先后研制成功采用在磨削过程中使用的冷却液作平衡介质的砂轮液体半自动和全自动平衡装置。砂轮液体平衡装置的工作原理是利用振动传感器和电气检测装置,检测出磨床在加工过程中,由于不平衡量所造成的振动量的大小及不平衡量在砂轮上所处的象限位置。在振     

外圆磨床用超声波修整装置

在砂轮修整器上加以超声波振动,可以降低砂轮的磨损,改进它的磨削性能。下图是外圆磨床用的一种超声波修整装置。装置主体用托架9以一定角度从水平面牢固地固定在外圆磨床的支架10上,用螺栓2把超声波振动装置装在主体的法兰盘上。为了使内部密封,壳体6与法兰盘之间放橡皮垫片1,与罩8之间放入密封垫7。 振动发生器是由磁致伸缩转换器及其振动转换器3组成,为修正器轴向提供频率为22千赫、振幅为15微米的振动,从喷咀5注入与磨床相同的冷却剂,以冷却振动发生器。 一系列磨削试验证明,用这种超声波修整装置修整砂轮进行磨制,磨削量、砂轮磨损、砂…     

磨削过程对外圆磨床砂轮架强迫振动阻尼的影响

本文描述了在外圆切入磨削中,机床—刀具—工件系统的动力特性。在砂轮主轴中装有静压轴承和静压导轨的磨床的功能和数模型被给出。基于这个模型的仿真给出了磨削力特性的定性分析和它对磨床强迫振动的影响。仿真结果支持这样一种观点：磨削力对砂轮架中强迫振动的阻尼有显著的影响。     

砂轮失衡引起振动的成因分析与防范措施

详细分析了砂轮失衡引起磨削系统振动的原因,指出提高磨削系统的特性,尽可能地降低稳态振动响应,配合其他防范措施,可使系统振动降至最低。     

挤压液膜阻尼器在精密孔磨削中的应用

采用液膜阻尼技术研究精密孔的加工,按照达朗贝尔原理建立了液膜阻尼砂轮主轴运动微分方程,对挤压液膜阻尼器作用下的砂轮主轴中心运动轨迹进行了仿真,基于仿真结果设计了带挤压液膜阻尼器的内圆磨床砂轮主轴并进行了磨削试验。试验结果表明,设计合理的挤压液膜阻尼器对砂轮主轴具有优良的减振作用,可使砂轮主轴的振动减小30％～45％、精密孔的加工质量提高10％～20％、机床的工作效率提高15％～25％,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。     

超声振动磨削运动学分析

建立了超声振动磨削加工过程数学模型,对超声振动磨削运动学特性进行了分析,通过引入速度系数K探讨了砂轮的位移和加速度的变化规律及其对加工过程的影响.分析了单颗磨粒在超声振动磨削过程中的运动特点及运动速度的变化规律.指出切削速度方向超声振动磨削具有分离、熨压和冲击的特点.     

Modeling and simulation of grinding surface topography considering wheel vibration

Grinding is an important means of realizing precision and ultra-precision machining. Vibration caused by an unbalanced grinding wheel in grinding process has a significant impact on the quality of workpiece surface. However, the effect of wheel surface topography and/or the relative vibration between grinding wheel and workpiece are not considered in most researches. Taking the relative vibration between grinding wheel and workpiece into account, alongside the abrasive grain trajectory equation, a new analysis and simulation model for surface topography of the grinding process is established. The model for the topography of the grinding wheel surface is first studied, and subsequently, a new simulation model for surface topography of the grinding process is proposed. Case studies are performed at the end, and the influence of grinding wheel vibration amplitude, wheel grit number, as well as grinding parameters on the surface waviness and roughness is discussed. The simulation results could be used to optimize the actual grinding process to improve the ground surface quality or predict the surface topography by given grinding parameters.     

钢轨砂带打磨与砂轮打磨综合性能对比实验研究

基于自主研发的锂电驱动钢轨砂带打磨机和砂轮打磨机,以60N型钢轨廓形作为实验对象,全面对比了新型钢轨砂带打磨技术和传统砂轮打磨技术的性能。结果表明：当打磨压力在45～75 N范围内时,砂带打磨的材料去除率约为砂轮打磨的15～30倍,而当压力增大到90 N时,砂带打磨的材料去除率高达砂轮打磨的102倍;砂带打磨的振动加速度、噪声和能耗均小于砂轮打磨;砂带打磨切屑为带状,而砂轮打磨则表现为高温熔融状,同时当打磨压力增大到105 N时,砂轮打磨后钢轨表面会出现发蓝现象,而砂带打磨不会;此外,砂带打磨的横向表面粗糙度大于砂轮打磨,最高可达8 μm,但满足中国铁路钢轨养护要求的最大值10 μm。综上,钢轨砂带打磨技术在材料去除率、振动、噪声、能耗和温度等方面显著优于传统砂轮打磨技术,预期将成为工程实际中解决钢轨严重病害问题的有效方法之一。     

超声振动磨削陶瓷材料高效去除机理研究

基于压痕断裂力学,在工件横向施振超声振动平面磨削单颗磨粒受力分析基础上,建立了材料去除率综合数学模型;并就超声振动和普通磨削进行了对比试验研究。研究结果表明超声振动磨削陶瓷材料去除率与被加工材料的种类、磨削深度、砂轮磨粒粒度、超声振动的振幅以及磨削条件有着密切关系。同样磨削条件下,超声振动磨削陶瓷材料去除率是普通磨削的1.7~3.2倍,与理论模型相符合。试验结果表明超声振动磨削可以获得良好的加工表面,工件横向施振超声振动磨削是一种精密、高效加工新工艺。     

一种新型油膜阻尼内圆磨床砂轮主轴

介绍了一种带挤压油膜阻尼器的新型内圆磨床砂轮主轴,该种砂轮主轴具有优良的抗振性能,可使精密孔的加工质量提高15%以上,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。     

椭圆振动修整超声磨削ＺrＯ２温度试验研究

采用椭圆超声振动辅助金刚石笔修整方法修整金属结合剂金刚石砂轮,考察声学系统参数及磨削参数对超声振动辅助磨削纳米氧化锆陶瓷过程中磨削温度的影响.试验结果表明,椭圆超声振动辅助修整的金刚石砂轮超声振动磨削中,磨削温度相对较低.相比其他修整参数,修整深度对磨削温度的影响较小.磨削参数中,磨削深度对磨削温度影响因子较大,砂轮速度影响较弱.此外,磨粒在切削过程中做超声振动,改变了切削条件及散热条件,弱化了砂轮表面地貌对磨削温度的影响,因此,不同修整方式的金刚石砂轮的磨削温度差别不大,两种修整方式下磨削温度下降的梯度大致相当.     

低频振动切割工程陶瓷时工艺参数对砂轮寿命的影响

提出了低频振动切割工程陶瓷的加工方法 ,利用自制的低频振动装置进行了切割加工工程陶瓷的对比试验 ,分析比较了低频振动切割与普通切割时的切割力和砂轮寿命特性。试验结果表明 :与普通切割相比 ,低频振动切割时切割力较小 ,砂轮寿命较长。正交试验结果表明 :振动切割工艺参数对砂轮径向磨损量影响程度的主次顺序为 :砂轮速度→进给速度→切割深度     

永磁型电主轴多频率振动的主动控制

为了有效抑制由砂轮质量不平衡及外部干扰引起的永磁型电主轴转子系统砂轮端的多频率成分振动,在无轴承永磁电机径向磁悬浮力产生原理的基础上,提出了一种基于最小方差快捷分块(FBLMS)的自适应滤波的永磁型双绕组电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制方案。首先研究了双绕组永磁型电主轴结构及工作原理和径向控制力的模型,借助有限元法建立了永磁型电主轴柔性转子系统的动力学模型,分析了控制电流的不同成分对永磁体涡流损耗及电机定子铁损的影响,设计了永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制系统,结果表明,提出的永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动控制方案具有明显的控制效果。