磨削用量对磨削力的影响

一、前言 磨削力是磨削过程中的一个重要的物理量,它统计性地代表了磨粒切屑厚度对磨削过程的影响。磨削力的存在,不仅影响工艺系统的变形,而且也是造成磨削过程中能量的消耗和产生磨削热量及磨削振动的原因。同时,磨削力的大小与磨削效率、磨削表面质量、精度、砂轮的磨钝磨损及其耐用度等也有密切关系。     

CBN磨削中磨削力模型的特点

本文集中研了CBN磨削的磨削力模型及平均磨削力与当量磨削厚度的关系。     

变速磨削对外圆磨削力的影响

通过对外圆磨削力的分析，得到磨削力与速比ＫＶ（ＶＷ／ＶＳ）之间的幂函数关系，据此采用线性均值化假设说明变速磨削可以降低磨削力，试验结果对上述结论进行了验证。     

磨削力的自适应控制

约束适应控制系统用于径向非等刚度回转零件的磨削过程中,并不能提高被磨表面的几何精度。其原因在于,该系统产生的补偿力不符合工件的成圆机理。针对这一问题,本文设计了一个自适应控制系统用于磨削过程中,使补偿力与成圆机理相符。     

磨削力的自适应控制

约束适应控制系统用于径向非等刚度回转零件的磨削过程中，并不能提高被磨表面的几何精度。其原因在于，核系统产生的补偿力不符合工件的成圆机理。针对这一问题，本文设计了一个自适应控制系统用于磨削过程中，使补偿力与成圆机理相符。     

金刚石砂轮磨削钛合金时的磨削力研究

为解决金刚石砂轮磨削钛合金时材料弹性模量低、弹性形变大等问题,从理论上对砂轮的受力状态进行分析。基于切屑分离准则和材料摩擦属性,构建钛合金磨削时的受力模型,并对单颗磨粒的受力状态进行有限元仿真。设计钛合金磨削加工试验,研究工艺参数变化对砂轮磨削力的影响规律。结果表明：砂轮磨削速度增加,磨削力逐渐降低;当进给速度和磨削深度增加时,磨削力增加。当磨削工艺参数改变时,砂轮的切向和法向磨削力的变化趋势大致相同,切向和法向磨削力的比值为0.29～0.37。且磨削力的理论值和试验值的变化趋势基本一致,二者相对误差的平均值在5%以内,验证了磨削力理论模型的正确性。     

模具曲面包络磨削的磨削力实验研究

对于模具成型曲面的圆弧包络磨削,曲面磨削力是研究曲面磨削特性、砂轮磨削状态及寿命的重要参数。为解决曲率和磨削力动态变化引起的磨削力难以准确采集及分析的问题,文章首先搭建了三轴曲面磨削力采集系统,明确了三向压电测力仪测得的Fx,Fy,和Fz与磨削分力之间的关系,分析了各磨削条件及曲率对磨削力时域特性的影响。结合工件表面粗糙度、磨削力比及砂轮磨损,可用磨削合力来监控磨削状态及砂轮寿命。针对该实验中的磨削条件,磨削力比2.44可作为圆弧砂轮寿命的判断依据。     

基于磨削力的磨削区表面温度场理论模型

为研究磨削热产生的机理、改善加工质量,从磨削力的角度,分析磨削工件表面温度并进行纯理论建模。将磨削力分为切削变形力和摩擦力2部分,分别研究其同加工参数的关系。计算切削变形力和摩擦力的切向分力,并结合切向分力同热源强度的关系,建立磨削表面最高温度的理论模型。通过磨削45号钢并进行测温实验,确定模型中的常数,进而确定模型。研究发现:工件表面温度随切深、进给速度和砂轮转速增大而增大;表面温度模型的理论值与实验值之间的最大相对误差为5.04%,平均相对误差为2.47%。证明此方法可用于磨削表面温度场分析,进而改善加工表面质量。      

机器人柔性磨削机床及磨削力补偿研究

介绍了一种用于机器人柔性磨削系统的柔性磨削机床,重点分析了机器人柔性砂带磨削机床转位机构在线实现多工位磨削加工的创新设计,从理论上分析了磨削力补偿机构的恒磨削力补偿原理,为机器人柔性磨削机床的机械设计提供了理论依据.对机器人柔性砂带磨削机床的控制系统也做了介绍.     

缓进给外圆磨削中磨削力的研究

本文根据磨削力由切屑变形力和摩擦力两部分组成的力学模型,对缓进给外圆磨削中的磨削力进行了研究。基于试验结果,建立了缓进给外圆磨削的力学模型。由力的模型表明:缓进给外圆磨削中的切屑变形力对磨削力的影响很小,摩擦力是切屑变形力的几倍至几十倍。分析了磨削条件和砂轮特性对切屑变形力和摩擦力的影响,并解释了缓进给和普通外国磨削之间的差别。     

工程陶瓷缓进给磨削磨削力的实验研究

本文基于试验和理论分析，深入研究了氧化铝陶瓷缓进给磨削过程，测量了磨削力、磨削能、磨头功率；利用回归分析方法获得了磨削力和磨削能的经验公式；分析了磨削参数对磨削力、磨削能、磨头功率的影响规律；在上述分析的基础上，探讨了工程陶瓷在缓进给磨削方式下的高效磨削方法。     

不同砂轮磨削牛密质骨的磨削力研究

本实验选取与人体骨组织生物力学性能相接近的牛长骨为研究对象,用不同种类的砂轮进行磨削,研究骨组织磨削特性。实验结果表明:长骨骨干不同方向的磨削力不同,截面磨削力最大,侧面磨削力次之,表面磨削力最小;骨组织磨削力随磨削深度和工件速度的增大而增大,随砂轮速度的增大而减小;采用金刚石砂轮磨削骨组织的磨削力比采用氧化铝砂轮磨削时的磨削力要小得多;骨组织的磨削力比在3~5之间。通过对骨组织磨削特性的研究,为磨削技术在骨外科手术中的应用提供一定的参考。     

细粒度钎焊金刚石砂轮磨削花岗石的磨削力特征分析

通过测量磨削力,研究细粒度钎焊金刚石砂轮磨削花岗岩过程磨削力随加工参数的变化特征。结果表明:磨削力是随着砂轮线速度的增大而减小,随着工件进给速度的变大而增大,随着磨削深度的增大而增大。回归分析表明,磨削力受磨削深度的影响程度最大。不同加工条件下,法向磨削力与切向磨削力之间存在良好的线性关系,比值约为7.6。磨削过程中,金刚石与花岗石之间的运动符合Coulomb定律描述的滑动摩擦方式。     

关于工程陶瓷磨削力和磨削温度的研究

本文研究了陶瓷磨削的磨屑形成机理，建立了以裂纹的产生与发展与基础的工程陶瓷材料的磨削模型。指出：材料的横向裂纹是材料被破坏的主要因素。推导了陶瓷磨削的磨削力与材料去除率的关系式和磨削温度表达式，理论分析与试验结果比较得出：金刚石砂轮对陶瓷材料的磨削有较好的适应性。     

超声振动磨削工程陶瓷的磨削力试验研究

为了研究纵扭复合振动超声加工过程中重要加工参数对磨削力动态变化的影响规律,以超声振动磨削过程中产生的磨削力大小为研究对象,采用纵扭复合振动超声磨削加工工艺方法,搭建测力系统试验平台,研究不同加工参数下磨削工程氧化锆陶瓷材料产生的磨削力变化规律,试验结果发现:外加超声振动在一定程度上能强化磨削能力,减小磨削力,取较大进给速度和磨削深度会增大磨削力,使得磨削力波动明显,而主轴转速增大则会显著减小磨削力的产生。     

微晶刚玉砂轮磨削钛合金TC17磨削力研究

针对航空发动机常用材料钛合金TC17,采用白刚玉砂轮与微晶刚玉砂轮开展磨削试验,研究微晶刚玉砂轮对工件表面质量和磨削力大小的影响规律。试验结果表明:微晶刚玉砂轮磨削后工件表面质量更好,表面粗糙度值降低0.14 μm,磨削力降低10%左右。针对微晶刚玉砂轮进行磨削参数对磨削力影响规律的单因素试验,从磨削力角度分析微晶刚玉砂轮磨削钛合金的合理工艺参数。综合磨削力与加工效率因素,确定磨削钛合金TC17的合理参数为:砂轮线速度v_s=27 m/s、磨削深度a_p=0.01 mm、工件进给速度v_w=12 m/min;对磨削力试验数据进行多元线性回归分析,建立了法向磨削力和切向磨削力的回归模型。