核主泵用流体静压密封环圆锥面超精密磨削

提出采用工件旋转杯形砂轮切入磨削原理来加工核主泵用流体静压密封环圆锥面新方法,对密封环圆锥面的径向轮廓误差随砂轮半径、回转台与砂轮中心距,砂轮俯仰角、砂轮侧偏角的变化规律进行深入分析,发现选择适当的机床结构参数,采用工件旋转杯形砂轮切入磨削原理加工核主泵用流体静压密封环圆锥面时,由磨削原理引入的径向轮廓误差极小,为纳米量级。根据最小径向轮廓误差和最小磨削接触弧长原则确定了核主泵用流体静压密封环圆锥面的超精密磨削实现策略。在工件旋转杯形砂轮切入磨削机床上实现了核主泵用碳化硅密封环圆锥面的高精度、低表面粗糙度磨削,测得周向跳动、径向轮廓误差和表面粗糙度Ra分别为0.16 m、0.15 m和3 nm。     

沟道磨削用陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度自动调控方法及试验验证

针对轴承沟道磨削CBN砂轮难检测、难修整的问题,提出了砂轮圆弧廓形精度在位检测分析方法以及法向跟踪精密修整方法,并构建了根据廓形精度检测值实时反馈调节修整参数的双闭环控制回路,实现了砂轮圆弧廓形精度的自动调控。利用该方法开展陶瓷CBN砂轮修整以及内圈沟道磨削试验,结果表明：磨削工件廓形精度较好地契合了砂轮廓形修整和检测结果,砂轮磨削性能优良,实现了陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度的高效高精度调控。     

球面磨削装置

球面磨削工装(见图)用于M5M万能工具磨床,可磨削仿型铣刀、球面、圆弧面立铣刀刃形和其它工件的端头球面。工件自转用微型调速电机;工件的公转采取手动。当工装调装好后,工件球面的精度主要取决于机床砂轮的进刀精度。弯板上两轴线的垂直度和相交度、下端面轴线的垂直度要求较高,因此加工弯板需在卧式镗床上,一次装夹中完成。底盘上表面与轴线的垂直度,需在内圆磨床上的     

基于切深模型的汽车曲轴轴颈巴厘线磨削精度控制

汽车曲轴作为发动机关键零件,其主轴颈、连杆颈巴厘线的磨削精度对发动机性能有较大影响。切入磨削过程中,成形砂轮轮廓将直接反映在曲轴轴颈上,因此研究了基于砂轮修整切深模型的成形砂轮廓形修整误差在线测量及补偿方法,通过控制砂轮廓形修整精度来保证曲轴轴颈巴厘线的磨削精度。采用声发射传感器搭建了砂轮修整过程监测系统,建立了砂轮圆弧修整过程中任意位置的声发射信号均方根值与修整切深的数学模型。通过构建切深模型参数与修整进给速度和修整圆弧中凸量的函数关系,得到了砂轮圆弧修整变参数切深模型,提高了切深模型的准确性。在此模型的基础上,提出了砂轮廓形修整误差补偿策略及实现流程。试验证明:采用变参数切深模型可以准确获得砂轮实际修整廓形,定量评定砂轮廓形修整误差,并且修整误差补偿策略能够有效地保证巴厘线廓形磨削精度。     

球面磨削温度场数值仿真的研究

根据杯形砂轮磨削球面的特点,采用绕球面旋转加载的半圆弧热源模型对磨削过程进行有限元仿真,研究球面磨削时工件表面的温度场分布.将仿真结果与实验结果进行比较,发现有限元仿真值与实验测得量相当接近.     

圆弧金刚石砂轮三维几何形貌的在位检测和误差评价

针对非球面光学元件加工对圆弧金刚石砂轮形状误差测量的需求,提出了砂轮三维几何形貌在位检测与误差评价方法。建立了砂轮外圆面螺旋扫描轨迹测量数学模型,利用位移传感器获取了砂轮表面轮廓数据;对得到的数据匀滑滤波后沿圆周展开并进行插值处理,得到砂轮三维几何形貌。然后,根据非球面平行磨削加工特点,提出评价圆弧砂轮形状精度的指标。通过提取三维几何形貌轴截面轮廓,进行最小二乘圆弧拟合得到不同相位处的圆弧半径与圆心坐标,并由误差分离获得砂轮表面圆弧的圆度误差、圆周跳动误差及轮廓圆心轴向偏差。最后,对非球面加工圆弧金刚石砂轮进行检测,获得了砂轮的三维几何形貌以及多个关键尺寸及其误差数据:即圆弧金刚石砂轮的平均圆弧半径为55.442 3mm,半径波动极差为0.16mm,中央±8mm环带内圆弧的圆度误差约为5μm,圆周跳动误差约为2μm,截面轮廓圆心轴向位置相对偏差为0.008mm。根据检测结果,进行了大口径复杂非球面磨削实验,得到的元件面形P-V值为4.62μm,RMS值优于0.7μm,满足工程的实际需求。     

模具曲面包络磨削的圆弧砂轮寿命研究

针对模具模芯成型曲面,圆弧包络磨削法是一种通用且有效的方法,其原理是采用圆弧截面砂轮,通过数控进行轨迹包络,使圆弧砂轮的截面廓形复刻到工件表面。圆弧砂轮的廓形精度及寿命对工件的加工质量和加工效率起着决定性作用,如何判断圆弧砂轮的寿命并及时进行修整是曲面磨削必须要解决的问题。文章通过对曲面磨削力的研究,结合磨削总量与磨削力比、工件表面粗糙度和砂轮磨损的关系,提出采用磨削合力及磨削力比来监控圆弧砂轮寿命及曲面磨削状态的方法。     

电火花机械磨削修整粗粒度成形砂轮试验研究

粗粒度金属基金刚石砂轮磨削效率高,面形精度保持性好,可以满足各种成形零件的精密加工,但存在因修整困难而难以推广的问题。针对该问题,提出采用电火花机械磨削法修整粗粒度金刚石砂轮。探究了放电参数对修整效率及刀具损耗量的影响规律,并以修整效率为优化目标选取粗修整试验放电参数,以修整精度为优化目标选取精修整试验放电参数。设计了半径为3 mm的凹圆弧、凸圆弧砂轮修整试验,粗修整后凹圆弧、凸圆弧半径分别为2867.510μm、2919.254μm,尺寸误差分别为4.43%、2.69%,轮廓精度PV值为54.34μm;精修整后凹圆弧、凸圆弧半径分别为3005.107μm、3001.588μm,尺寸误差分别为0.17%、0.053%,轮廓精度PV值为17.28μm。最后,磨削碳化硅陶瓷试件,获得凹圆弧、凸圆弧半径的尺寸误差分别为0.24%、0.045%,工件表面粗糙度Ra可达0.463μm。     

球形挤压工具的精密磨削

球面的磨削,通常采用成形砂轮,这不仅需要制造复杂的修整工具,而且工件的精度主要取决于砂轮修整的正确性,同时修好的砂轮廓形消耗较快,因而质量难以保证,生产效率也很低。根据圆柱体与球面的相贯线为圆的道理,使旋转的杯形砂轮沿旋转的工件运动,只要两者轴线相交(而不重合)并在同一平面上,则砂轮的端面与内孔(或外圆)的交线在工件上     

曲面恒去除量磨削技术研究

针对轴对称回转曲面的精加工,通常采用圆弧截面砂轮进行包络磨削。曲面的形状精度是判断模具质量的首要因素,其中圆弧砂轮的截面形状和弹性让刀是工件形状误差的主要来源。建立了回转曲面恒去除量磨削模型,揭示了各参数对曲面形状精度的影响规律,通过实验得出,采用根据恒去除量磨削模型得出的变进给速度磨削法,可以分别降低约50%的表面粗糙度不均匀率和50%工件法向形状误差,验证了恒去除量磨削法的有效性。     

基于切深模型的汽车曲轴轴颈巴厘线磨削精度控制

正汽车曲轴作为发动机关键零件,其主轴颈、连杆颈巴厘线的磨削精度对发动机性能有较大影响。切入磨削过程中,成形砂轮轮廓将直接反映在曲轴轴颈上,因此研究了基于砂轮修整切深模型的成形砂轮廓形修整误差在线测量及补偿方法,通过控制砂轮廓形修整精度来保证曲轴轴颈巴厘线的磨削精度。采用声发射传感器搭建了砂轮修整过程监测系统,建立了砂轮圆弧修整过程中任意位置的声发射信号均方根值与修整切深的数学模型。通过构建切深模型参数与修整进给速度和修整圆弧中凸量的函数关系,得到了砂轮圆弧修整变参数切深模型,提高了切     

大螺旋角渐开线斜齿轮成形磨削

众所周知,成形法磨削齿轮的生产效率高于展成法,但缺点是不易获得正确的砂轮截形。特别在磨削斜齿轮时,由于盘状砂轮和工件齿面产生干涉,故砂轮截形与齿槽法向截形是不相等的,并且随砂轮直径变化而变化(图1),螺旋角越大,变化越大,使修整砂轮十分困难。 最近,我们在磨削大螺旋角斜齿轮时,采用圆弧代替砂轮理想截形曲线的方法获得成功。只要改变修砂轮的圆弧中心位置和半径长度,就可以得到由于砂轮直径变化所要求的不同砂轮截形,并达到一定精度。据此设计出结构简单、操作方便、精度较高的砂轮修整器。 1.工件及原工艺的不足 工件是我厂龙门刨…     

用相关图保证球面磨削精度

采用切入法磨削关节轴承的外凸球面时,如何确定砂轮凹形圆弧周面上的曲率半径,是保证工件球面直径差精度的关键问题。本文通过数学分析,介绍了用相关图来确定最佳砂轮曲率半径R值。     

改进砂轮修整器成形磨削外球面

外球面轴承的外圈外径为球形，其球径尺寸公差和球形误差要求较高，必须经过磨削加工才能达到有关标准规定的技术要求。在没有外球面专用磨床条件下，为了解决外球面磨削问题，我们对3MZ1310型全自动球轴承内圈沟道磨床的砂轮修整器进行改进，将金刚笔杆加长，使其能够在砂轮外径上修整出凹形圆弧，利用机床原有工作原理和电磁无心夹具，采用成形法磨削外球面，效果很好，工件的球径尺寸公差和球形误差均能达到工艺要求，既满足了生产需要，又扩大了机床使用范围，具体方法如下。一、改进方法如图工所示，原砂轮修整器的金刚笔杆较短，笔尖…     

柱面微透镜阵列的精密磨削

柱面微透镜阵列的加工精度要求高,加工效率低,采用具有微细轮廓结构的成形砂轮进行磨削加工能够极大地提高加工效率。为了预测成形砂轮磨削工件的面形误差和表面粗糙度,建立了成形砂轮磨削仿真模型。通过滤波方法分析和模拟微细结构成形砂轮的磨粒突出高度的偏态分布特征,结合实测的砂轮的轮廓形状和跳动完成了整体的空间砂轮的重构,同时建立了砂轮表面磨粒的磨削运动学模型,模拟出工件磨削加工后的表面形貌。最后,开展磨削实验验证了仿真模型的有效性。对比仿真与实验结果可知,面形误差PV值的偏差为5.78%,Ra值的偏差为17.3%,Rz值的偏差为12.9%。该磨削仿真模型能有效预测磨削表面的面形误差和表面粗糙度。     

3MZ1420A外沟磨床砂轮圆弧修整器改进

3MZ1420A外沟磨床砂轮圆弧修整器使用一段时间后,其回转速度不均匀,造成砂轮修整后外形轮廓达不到要求,磨削后套圈沟道的表面粗糙度及沟形误差变大。在分析砂轮圆弧修整器工作原理的基础上,详细论述了改进过程及效果。     

全陶瓷球轴承套圈沟道精密磨削用砂轮修整试验

为提高金刚石圆弧砂轮外缘轮廓精度,减少全陶瓷球轴承套圈沟形误差,采用金刚石碟片对树脂基金刚石圆弧砂轮进行修整;对比修整前后砂轮的表面形貌及套圈沟形误差,验证砂轮的修整效果.修整后砂轮表面出现光泽,露出表面的金刚石磨粒明显增多,部分金刚石磨粒破碎,形成新切削刃或脱落,增大容屑空间;修整前沟形误差的平均值为5.823μm,...     

理论球心找正装置

我厂应用展成法磨削原理在改装后的内圆磨床上加工球面工件(图1),工件的球心位移度要求在±0.03mm范围内。由展成磨削原理可知,只要杯形砂轮旋转时,砂轮端面运动轨迹与球面的截面圆重合便能磨出球面,砂轮主轴中心线与头架回转中心线的交点就是工件的理论球心,因此要满足工件球心位移度的要求,就必须使砂轮轴线准确通过工件的理论球心,为此设计了球心找正装置。     

凸轮轴磨床与凸轮轮廓精度

一、序言磨削凸轮轮廓是较复杂的磨削加工之一。其原因是:一般的外圆磨削,除砂轮表面状况变化外,磨削条件大体上是稳定的;而凸轮磨削的对象是控制气门开闭的凸轮轮廓,除基圆部分外,磨削条件都在变化,同时在结构上,为了形成凸轮轮廓,工件必须进行摇摆运动,因此很容易产生振动、磨削烧伤以及尺寸精度误差。     

陶瓷的磨削与切断

在使用平面砂轮、球面凸形砂轮,进行陶瓷圆柱面、内面和平面的磨削时,砂轮和工件应是点或线的接触。故平面磨削时,使用平面砂轮;定压磨削时,使用球面凹形砂轮。图1是将氧化铝系陶瓷用平面砂轮和球面凹形砂轮磨削的情况,即磨粒直径越小,表面光洁度越好。例如,在粒度相同的情况