无理数转速比下的平面研磨轨迹均匀性研究

平面研磨过程中磨粒与工件的相对运动轨迹分布对工件表面质量有重要影响。针对有理数转速比下的研磨加工过程中磨粒轨迹重复的问题,对磨粒相对工件的运动轨迹进行了研究,分析了典型的定偏心式主驱动方式平面研磨过程中磨粒轨迹对抛光均匀性的影响,提出了一种无理数转速比的平面研磨加工方法,利用Matlab工具对无理数转速比平面研磨加工进行了运动学仿真,理论分析了基于螺旋线磨粒排布的研磨盘在无理数转速比下的磨粒轨迹均匀性。仿真结果表明,无理数转速比下的磨粒轨迹线是开放的,其在均匀性方面优于有理数;对于不同无理数转速比,研磨轨迹均匀性随着转速比的增大而提高,但随着研磨时间的增加其均匀性趋于相同。该研究为无理数转速比平面研磨抛光设备的研制提供理论依据。     

研磨驱动方式和转速比对磨粒运动轨迹的影响研究

针对常规平面研磨过程中磨粒运动轨迹重复性较高、研磨抛光均匀性不足的问题,引入了无理转速比概念,以进一步提升研磨加工均匀性。建立了定偏心主驱动式和直线摆动驱动式下的轨迹数学模型,通过Matlab进行了运动学仿真,对两种驱动方式和不同转速比下的单颗与多颗磨粒运动轨迹进行了对比研究,最后用离散系数对两种驱动方式在不同转速比下的研磨轨迹均匀性进行了分析。研究结果表明:当转速比为有理数时,研磨轨迹重复,转速比大小与驱动方式对轨迹均匀性影响较大;而当转速比为无理数时,研磨轨迹开放不闭合,其轨迹均匀性优于有理数的,且转速比大小与驱动方式对轨迹均匀性影响较小;该研究为选择合理的驱动方式与转速比提供了理论依据,有利于工件被加工表面质量的提高。