内圆超声振动磨削装置的设计

本文主要介绍了一种内圆磨床上适用于加工硬脆材料的备件－超声振动磨削装置，并详细地介绍了该装置的设计过程，进一步指出了该装置在未来工的重要性。     

内圆切入磨削的理论与实践

与外圆磨削、平面磨削相比，内圆磨削条件恶劣，存在许多困难，而许多工业部门，特别是在滚动轴承工业中广泛应用，因此，内圆磨削的磨削质量和效益等问题一直困扰着人们。本文对内圆切入磨削进行了理论分析和试验研究，所得结论相符，可供生产参考。     

嵌入式超声内圆磨削数控系统的研究与开发

在深入研究嵌入式系统技术和超声振动内圆磨削加工特点的基础上,提出一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式超声振动内圆磨削数控系统的设计方案.以高性能、低功耗的32位ARM嵌入式处理器LPC2210为核心,配以系统所需的外围模块和各种接口电路组成系统的硬件结构;以源码公开的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将μC/OS -Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整的、实用的嵌入式超声波内圆磨削数控系统.     

面向对象的超声振动内圆磨削柔性数控系统设计与研究

提出了一种面向加工对象的嵌入式超声振动内圆磨削柔性数控系统。采用ARM和DSP进行硬件系统开发,通过对加工工艺参数和超声振动参数的耦合封装,建立加工参数构件库,实现对不同加工对象的柔性参数匹配。该系统对机床控制和超声振动控制功能进行了集成,提高了控制稳定性,增强了系统的柔性。     

关于高速高光洁度磨削表面形成机理的研究

本文从砂轮表面形态和工件表面形态两方面探讨了砂轮速度对工件表面形成机理的影响,提出了砂轮表面静态和动态形貌的概念,我们认为修整只是影响砂轮表面的静态形貌,而磨削速度则主要影响砂轮表面的动态形貌。高速条件下工件更易形成光洁表面,主要是由于砂轮表面磨刃的动态等高性和切削性好的缘故。     

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。     

超声螺旋磨削制孔磨削力建模与实验研究

为了充分发挥磨削力在超声辅助制孔加工工艺参数匹配、优化等方面的指导作用,基于压痕断裂力学理论,建立了纵扭复合超声螺旋磨削制孔加工的磨削力预测模型.搭建了磨削力测试平台,以氧化锆工程陶瓷为研究对象,开展了磨削力实验确定了模型的修正系数,并对模型进行验证.结果表明:模型预测结果与实验结果具有相同的变化趋势,且数值相近,验证...     

高速磨削电主轴冷却系统的试验研究

高速磨削电主轴的温升对电主轴的加工精度和使用寿命有着重要的影响。以SPM170高速磨削电主轴为研究对象,采用理论分析和试验验证的方法对高速磨削电主轴的冷却系统进行了研究。通过分析可知电主轴电机部分的产热主要是由铁芯损耗产生的,水冷系统可以有效地带走电机部分的热量,使电主轴的温升降低。对SPM170高速磨削电主轴的冷却系统进行了改进,设计了一种新型螺旋水道,在电主轴最高工作转速时,分别测量电主轴前轴承壳体温度,并对比其温升。结果表明:采用改进之后的螺旋水冷装置电主轴的温升比改进前温升降低了10℃左右,温升得到了有效的控制。     

基于无理数转速比的导磁轴套磁粒研磨试验

目的 解决大型导磁类零件内表面的精密研磨加工困难、加工效率低等问题。方法 采用旋转磁极方法对内表面进行磁粒研磨。工件由车床主轴驱动旋转,将磁极伸入工件内部,并在电机驱动旋转的同时,随着车床刀架往复进给,驱使磁极与工件内表面之间填充的磁性磨粒摩擦工件表面,完成对工件内表面的光整加工。利用ADAMS软件对有理数和无理数转速比下的研磨轨迹进行模拟,讨论不同转速比对研磨轨迹和工件表面质量的影响;采用响应面法将影响研磨的主要工艺参数(工件转速、磁极转速、磁性磨粒粒径)进行优化设计;通过研磨试验分析表面形貌和表面粗糙度数据,验证优化后工艺参数的可靠性。结果 采用响应面法分析可知,当工件转速为98 r/min、磁极转速为2 435 r/min、磁性磨粒粒径为190 μm、磁粒研磨加工时间为40 min时,工件的表面粗糙度从原始Ra 3.32 μm降至Ra 0.198 μm,表面粗糙度改善率(ΔRa)为94.04%。工件表面划痕、加工纹理等表面缺陷得到了有效去除,加工后工件表面更加光亮、均匀,大幅提高了工件的使用寿命。结论 当磁极与工件的转速比为无理数时,其研磨效果最好,研磨轨迹的干涉效果更好,单位面积内的交错次数更多,交织出的网状结构网格更均匀、致密,未加工区域面积更小。采用响应面法能够对试验结果进行优化参数数学建模设计,拟合出的最佳工艺参数组合可提高大型导磁材料轴套类零件的加工效率和表面质量。     

高速磨削加工工艺及应用

高速磨削加工属于先进制造方法.与普通磨削比,它有很多优点,且集粗精加工于一身,能达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率,能实现对难磨材料的高性能加工.阐述了高速磨削加工工艺的确定,高速磨削加工在工业中的具体应用,以及进一步提高磨削速度的设想.     

高速磨削加工工艺及应用

高速磨削加工属于先进制造方法。与普通磨削比，它有很多优点，且集粗精加工于一身，能达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率，能实现对难磨材料的高性能加工。阐述了高速磨削加工工艺的确定，高速磨削加工在工业中的具体应用，以及进一步提高磨削速度的设想。     

基于介电泳效应的高速抛光电极分布仿真研究与实验验证

目的解决传统平面环抛过程中存在的两种问题:(1)抛光液受抛光盘和工件旋转离心力作用而抛光液在加工区域分布不均,导致加工工件高平面度差;(2)抛光液受到的离心力作用限制了抛光盘转速,导致抛光效率低。方法提出一种基于介电泳效应的平面抛光方法(DEPP),在抛光区域增加一个非均匀电场,利用中性粒子在非均匀电场中极化后受介电泳力的作用,使其具有向电极和抛光区域中心运动的现象,降低旋转离心力对抛光液的甩出作用,实现对平面工件的高速、高精度抛光。采用有限元分析软件数值模拟极化后磨粒所受介电泳力对离心力的抑制作用,优化产生非均匀电场的不同电极宽度,得到最优非均匀电场电极分布参数,实际测量优化电极后抛光液所受介电泳力的大小和方向,最后搭建试验平台验证介电泳效应高速抛光平面工件的有效性。结果提高抛光盘转速,进行抛光磨砂玻璃对比实验,加工1 h以后,采用介电泳效应抛光能完全去除玻璃磨砂层,工件平整度好,最终RMS值为0.276λ;无介电泳效应抛光后,工件中心部分磨砂层仍有存在,工件平整度相对较差,最终RMS值为0.694λ。通过测量加工去除量,介电泳效应抛光比无介电泳效应抛光的去除率提升了18%结论通过仿真模拟和实验验证,证明了调整电极布置形式以及优化电极分布参数后,介电泳效应高速平面抛光的方法能够有效提升抛光效率和抛光后工件表面平面度。     

高速重负荷磨钢坯砂轮的研制

研制的80m/S高速重负荷磨钢坯砂轮具有强度高,安全可靠,磨削效果好等特点。其磨削效率和磨削比分别为60m/s中速中负荷砂轮的2倍和7倍以上,大大提高了钢坯修磨的质量和产量,并能减轻工人劳动强度,改善劳动条件和环境污染,有利于钢屑回收。     

蠕动进给超声磨削ZrO2陶瓷实验研究

建立了超声磨削在小直径磨轮、大切深、蠕动进给条件下单颗磨粒最大切深模型;对ZrO2陶瓷进行蠕动进给机械磨削和蠕动进给超声磨削对比试验,考察了磨削参数对磨削力的影响。     

蠕动进给超声磨削ZrO_2陶瓷实验研究

建立了超声磨削在小直径磨轮、大切深、蠕动进给条件下单颗磨粒最大切深模型; 对ZrO2陶瓷进行蠕动进给机械磨削和蠕动进给超声磨削对比试验, 考察了磨削参数对磨削力的影响.实验结果表明: 超声振动可减小磨削力.     

高速磨床动态性能及变速磨削颤振的实验研究

为提高高速磨削表面质量,系统研究高速外圆磨床动力特性。通过设计动态性能试验,找到了样机的振动薄弱环节和主要振源,提出相应的改进措施。在改进后的高速外圆磨床上进行变速磨削颤振试验,结果证明变速磨削能在一定程度上抑制高速磨削颤振。     

超声辅助磨削GH4169高温合金工艺研究

针对GH4169高温合金的难加工性、砂轮磨损严重导致的加工表面质量差、效率低等问题,引入超声辅助磨削加工技术,分析了主轴转速、进给速度、磨削深度、超声振幅对磨削力、砂轮磨损及表面形貌的影响.结果表明:超声辅助磨削能有效降低磨削力并有助于延长砂轮使用寿命;获得了超声对材料去除方式、砂轮磨损行为的影响机制,对指导GH416...     

基于廓形识别的弯管内表面精密磨削试验研究

目的 解决弯管内表面磁粒研磨工艺中手动采点所产生的随机误差大、研磨间隙无法保证以及位姿不准确等问题.方法 结合工业机器人与工业相机,设计并实现了弯管廓形中线的快速获取及研磨位姿计算的工艺方法.首先,分析了弯管内表面磁粒研磨工艺的基本原理,根据研磨过程中单颗磨粒的受力状态以及对研磨区域的磁场模拟,得出影响研磨压力的主要工艺参数;其次,利用工业相机获取弯管图像,通过图像处理算法,得到弯管的廓形中线;最后,将中线上的坐标点进行坐标转换、拟合、离散,并结合磁粒研磨工艺特点,计算出研磨过程中机器人的运动位姿,同时与手动采点法的试验结果进行对比分析,以检验该方法的可行性.结果 廓形识别法提取出的研磨轨迹较为平滑,用时少,能够保持稳定的研磨间隙且更贴近实际弯管中线.在相同试验条件下,对具有180°转角的铜弯管进行研磨,经廓形识别方法研磨60 min后,表面粗糙度Ra由原始的0.854μm降至0.236μm,达到最佳.表面划痕细致且均匀,无过磨、深度划痕等缺陷,平均研磨速率比手动采点法提高了约35.8％,粗糙度的下降率提高了约3.8％.结论 在弯管内表面磁粒研磨过程中,廓形识别法能快速准确地获取弯管廓形中线并计算机器人研磨位姿,在保持正确研磨位姿的同时,能够维持稳定的研磨间隙,可有效提高弯管内表面磁粒研磨效率及表面质量.