降低磨削表面粗糙度的方法

我们在实践中摸索到:要磨削表面粗糙度值较低的工件时,在不改变其它工艺条件的情况下,只用碳化錋精磨油石轻微修整砂轮,再磨削工件,其表面粗糙度值可降低1～2级。具体工艺方法如下:磨削分粗磨、精磨两道工序。粗磨时,先用金刚石笔修整砂轮,再进行磨削。(砂轮修整与磨削方法,不再赘述。)精磨前,再用金刚石笔修整一遍砂轮,以保证砂轮的几何精度。然后用碳化绷精磨油石按下述     

新型金刚石纤维磨削仿真研究

采用UG软件建立了单根金刚石纤维与铝合金工件的几何模型,采用Deform软件开展了单根金刚石纤维磨削加工铝合金工件的有限元仿真,仿真分析了铝合金工件在磨削过程中的等效应力分布与变形,以及在不同磨削深度下金刚石纤维的平均磨削力与磨削力比。开展了单根金刚石纤维磨削加工6061铝合金的试验,研究表明:铝合金工件在仿真磨削过程中的等效应力分布与变形可划分为磨粒切入、磨屑形成和磨粒切出三个阶段;单根金刚石纤维磨削仿真时磨削力比小,具有较为优良的磨削性能;磨削力的试验测量值比有限元仿真计算值要小,且存在一定的误差,但误差较小,在可接受的范围内,验证了仿真模型与结果的正确性;同时也进一步证明今后借助有限元仿真分析手段,研究有序化金刚石纤维砂轮磨削加工过程及磨削性能,进而优化有序化金刚石纤维砂轮表面金刚石纤维的排布,最后完成有序化金刚石纤维砂轮制备的可行性。     

F-Theta自由曲面透镜的精密与镜面磨削

针对光学玻璃的F-Theta自由曲面透镜加工困难等问题,提出将金刚石砂轮的椭圆环面代替圆环面,进行F-Theta自由曲面磨削加工,研究形状误差的补偿磨削方法和光学玻璃的镜面磨削工艺。根据F-Theta透镜的自由曲面建立砂轮与工件相切的刀具轨迹法向算法。采用#46粗金刚石砂轮修整成椭圆环面,提出自由曲面磨削的法向误差补偿加工模式。最后,采用#3000超细金刚石砂轮的椭圆环面进行轴向磨削试验。试验结果表明:传统的垂直误差补偿磨削可减小面形误差45.9%及其PV值11.6%;而新提出的法向误差补偿磨削可减小面形误差47.9%及其PV值41.5%。此外,超细砂轮磨削可使得自由曲面的粗糙度达到28 nm,其镜面磨削工艺有别于较粗砂轮磨削工艺。因此,椭圆环面砂轮的法向补偿磨削是提高自由曲面加工精度的有效方法,而且,无需研磨抛光就可以实现光学玻璃的自由曲面镜面磨削。     

磨加工主动测量仪在线圆度评定理论研究

通过对磨削进程中工件表面轮廓横截面形成的分析,得出在理想条件下:工件表面轮廓横截面为阿基米德螺线;结合最小二乘法原理,提出了一种尺寸补偿法的在线圆度评定技术:通过对主动测量仪测头测得值进行尺寸补偿,减弱和消除砂轮进给的影响,进而实现在线圆度误差评定。实验证明:在线圆度评定误差值与磨削完成时工件圆度误差值两者相差不超过10%,验证了该在线圆度评定理论的可行性;机后圆度评定误差值与在线圆度评定误差值两者差值,与工件旋转一周时砂轮进给量的相差不超过18%,验证了尺寸补偿法的在线圆度评定可有效减弱和消除砂轮进给对圆度评定的影响。该研究对于实现磨加工主动量仪在线圆度评定具有重要意义。     

双端面磨削中砂轮修整形貌的几何学分析

针对双端面磨削中高精度与高效率难以同时实现的问题,以上砂轮磨削面形貌为研究对象,建立了修整后的上砂轮磨削面坐标方程,分析了工件磨除量在磨削区内的分布。分别建立了下砂轮坐标系、修整坐标系和上砂轮坐标系,通过空间几何坐标变换和MATLAB软件仿真,绘制了上砂轮磨削面的Z向坐标沿砂轮半径方向的变化曲线、上砂轮磨削面内任意点到下砂轮磨削面的距离随工件转角的变化曲线,分析了上砂轮磨削面的不同形貌对双端面磨削加工精度及精度保持性的影响。实验结果与计算分析吻合,验证了计算分析的正确性。     

自动内圆磨床砂轮的修整和补偿

在砂轮对工件的磨削过程中，砂轮的表面质量及其在自动循环中的保持程度非常重要。人们在自动内圆磨床的设计过程中，总要关心砂轮表面磨料微刃的等高性和砂轮表面回转中心与工件磨削表面回转中心的平行偏差。前者主要是砂轮的修整问题，后者则是砂轮所在磨架机构的刚性问题。为了保证自动内圆磨床的砂轮在磨削过程中保持良好的表面质量，需要不断地、均匀地修整砂轮。由于被修整后的砂轮直径尺寸变小，使得砂轮和工件的相对位置发生变化，所以，机床在重新进给前必须进行砂轮和工件之间的位置调整，以补偿砂轮修整后所产生的砂轮和工件之间…     

瑞士CES2／150／4平磨二次磨削稳定性故障的排除

我厂于1988年从瑞士FAMTEC公司引进的CES2/150/4型贯串式平磨,是用于引进西门子公司产品3TB、3TH交流接触器铁芯极面磨削的关键设备,配有二组主轮砂轮。传动带(砂带)将工件(E字型铁芯)带到磁性平板上吸住,通过砂轮对工件的上平面进行磨削加工,工件经初磨和精磨后一次达到给定的精度。每组砂轮磨削均有自动补偿系统,以保证磨削工作能长时间持续进行,且保持稳定的精度。 砂轮磨损补偿原理是:经压力调整器来的压缩空气通过气压规喷嘴喷向旋转的砂轮磨削面形成一个定压力,再经过气—电转换器把这个压力量转变为电信号,经PRETEC装置计算处理后转换成输出信号,与来自电子测量传感器的信号相平衡。砂轮磨损引起气压变化会破坏电平衡状态,从而产生一个误差信号,经放大后去控制液压系统的电磁阀,使磨头得到液压自动供给,再次取得新的平衡,从而达到砂轮自动补偿的目的。     

用超磨粒砂轮实现高效磨削

超磨粒（金刚石，CBN）砂轮的出现，使难切削材料的高精度、高效率加工成为可能。本文介绍日本利用超磨粒砂轮进行高效磨削加工的方法。一、高效磨削加工方法1．间歇进给磨削间歇进给磨削采用成形砂轮进行曲面磨削，在深切工件的同时进给量很小，用于要求保证工件形状精度的成形和深槽加工。间歇进给磨削的进刀量为往复磨削进刀量的100～200倍，其走刀量仅为往复磨削的1／100～1／200。间歇进给磨削前，要使用修整工具对砂轮表面进行创型，通过往复进给的循环操作，工件边缘与砂轮最初接触时不产生重复冲击，砂轮变形很小，有利于防止脆性…     

金刚石砂轮磨损颗粒自砺条件的研究

从金刚石砂轮在磨削过程中，磨损颗粒脱落时结合剂桥破坏面的强度极限与磨削力的关系出发，推导了金刚石砂轮磨损颗粒脱落的自砺条件公式，并分析研究了金刚石砂轮磨损颗粒脱落的自砺条件因素。根据磨削不同的工件材料及所要求的磨削用量，自砺条件公式为生产具备良好自砺性能的金刚石砂轮提供理论依据。     

基于成形磨削的渐开线螺旋齿轮研究

以解析几何与齿轮啮合原理为理论基础,分析砂轮成形磨削渐开螺旋面工件时二者的相对位置关系,建立砂轮成形磨削数学模型,推导出砂轮回转面与工件螺旋面的接触条件及砂轮轴向截形方程,分析研究接触线与砂轮截形性质。结合实例,运用MATLAB计算出砂轮的轴向截形坐标,使用UG建立齿轮与砂轮三维装配模型。为验证砂轮截形数据的正确性,对螺旋齿轮进行磨削试验,试验表明对于成形磨削参数计算还需继续优化完善。     

快速点磨削接触区周边实际接触面积的计算

为深入研究快速点磨削机制及工艺,根据点磨削砂轮与工件的干涉原理和几何学特征,建立在点磨削时砂轮周边与工件的接触区域的理论模型,对砂轮和工件的接触区域面积进行理论分析计算.在己建立快速点磨削接触区的理论模型基础上,推证点磨削变量角度和磨削深度对砂轮周边理论接触面积的影响及计算公式.结合实例计算,对点磨削与常规磨削周边接触区域面积与形态做了对比分析,为深入研究点磨削材料去除机制提供了理论基础.     

点磨削工件微观形貌仿真与试验研究

点磨削属于外圆磨削技术的一种,其砂轮与工件轴线之间存在变量夹角α,加工过程中磨粒的运动轨迹发生改变。为探索α对工件表面粗糙度的影响,利用砂轮与工件之间的运动关系及坐标转化,将磨粒运动函数等效为抛物线,得出点磨削的切削路径。基于砂轮表面磨粒分布状态,沿砂轮轴向扩展有效干涉痕迹,得到工件的三维几何仿真形貌。将45钢淬火后作为工件材料,选择典型磨削参数,利用试验对模型进行验证。结果表明:仿真与实际工件微观形貌呈现相似特征,两形貌表面高度概率密度分布十分吻合,在不同磨削速度下,两结果之间平均相差7.8%。当α在0°～4°变化时,Ra的浮动范围小于0.1μm,工件表面粗糙度不会发生明显改变,几何仿真模型为实际磨削工件形貌分析提供了一种辅助和验证方法。     

单晶硅反射镜的超精密磨削工艺

为了实现单晶硅反射镜高效低损伤的超精密加工,研究了基于工件旋转法磨削原理的单晶硅反射镜超精密磨削工艺。通过形貌检测和成份测试的方法分析了该工艺采用的超细粒度金刚石砂轮的组织结构特征,并对单晶硅进行了超精密磨削试验,研究了超细粒度金刚石砂轮的磨削性能。通过砂轮主轴角度与工件面形之间的数学关系实现对磨削工件面形的控制。最后,采用超细粒度金刚石砂轮对Φ100mm×5mm的单晶硅反射镜进行了超精密磨削试验验证。试验结果表明,超细粒度金刚石砂轮磨削后的单晶硅表面粗糙度Ra值小于10nm,亚表面损伤深度小于100nm,磨削后的单晶硅反射镜面形PV值从初始的8.1μm减小到1.5μm。由此说明采用该工艺磨削单晶硅反射镜能够高效地获得低损伤表面和高精度面形。     

球面与柱面结合的旋转锉数控加工方法研究

阐述了一种四轴联动数控专用机床的结构,分析加工旋转锉中各轴所需的运动,研究了球头螺旋线方程,进而通过坐标变换,将球型特种回转面的螺旋线方程变换至机床坐标系下,利用圆弧插补原理计算出砂轮刃磨点的坐标值和同分度角下工件刃磨点的坐标值,其差值即为该点相对于起点的直线轴插补值,用线性补偿的方式将刃深按圆弧插补要求分段在平面内进行负向补尝,并使插补轴与工件转角联动,从而加工成球面刃线,随后过渡到加工柱面刃线.     

SRM08丝锥自动磨槽机自动进给机构

一、概述 SRM 08丝锥自动磨槽机是整体磨削丝锥容屑槽的专用磨床,深切入缓进给直接成型磨削。 磨床自动进给系统一般由磨头自动进给和砂轮修整自动进给机构两部分组成,在设计、加工、装配中需要保证砂轮修整进给和磨头自动补偿进给同值或误差较小,否则修整砂轮后磨头补偿量不能     

硬质合金立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度模型研究

基于立铣刀螺旋槽的加工原理,根据安装参数确定砂轮磨削螺旋槽的磨削接触区;分析螺旋槽磨削接触区内砂轮与工件的等效直径和有效速度,发现立铣刀螺旋槽磨削既有外圆磨削的特点也有内圆磨削的特征。考虑硬质合金工件材料塑性隆起和砂轮速度与工件速度之间夹角对表面粗糙度的影响,建立立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度计算模型,分析砂轮直径、砂轮速度和工件进给速度对磨削表面粗糙度的影响。在五轴联动数控工具磨床上使用金刚石平行砂轮进行螺旋槽磨削试验。使用超景深显微镜对立铣刀螺旋槽磨削表面形貌进行分析,使用白光干涉仪测量螺旋槽磨削表面粗糙度大小。试验结果验证了硬质合金立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度计算模型的正确性。该模型为其他整体式刀具螺旋槽磨削表面粗糙度的计算提供了理论参考。     

用普通磨床进行超精度磨削的新工艺

一般机械厂没有高精度磨床,要磨削出粗糙度值在 Ra0.02～ 0.03的表面,精度 h6是非常困难的。本文介绍将 M131W普通外圆磨床检修后及砂轮修整后,利用砂轮的大量等高磨粒微刃从工件表面切除微薄的余量,从而获得很高加工精度和很低的粗糙度值。 [1]砂轮的修整 　　先用锋利的金刚石,以小而匀的进给量精密地修整砂轮,即可得到大量的等高微刃。然后,采用下述两种方法,进行精、细两次修整砂轮,即可磨削出粗糙值 Ra0.02～ 0.03的表面和 h6的精度。 (1)金刚石笔精修,精制砂轮棒细修 先用金刚石笔进行精修,再用磨削长度和工件近似的芯…     

全自动锯片磨床数控系统的研究与应用

详细介绍了集自动上下料和自动测量功能为一体的锯片磨床的磨削控制方法和砂轮磨损的补偿算法。在锯片的磨削加工前后,通过位移传感器获得锯片厚度值,以此为依据计算磨削参数和砂轮的磨损补偿量;通过数控装置和PLC的交互,利用PLC控制的机械手,实现锯片的自动上下料;两者的结合实现了锯片的全自动磨削加工。锯片磨削加工与机械手上下料并行运行,不仅节省了大量的加工辅助准备时间,而且还达到高效率、高精度、易操作的目标。     

酚醛树脂含水率对金刚石砂轮磨削硬质合金的影响

采用不同含水率的酚醛树脂金刚石砂轮,对硬质合金YG8进行了平面磨削试验,研究了含水率变化导致的砂轮磨削性能变化对磨削比、磨削功率和工件表面粗糙度的影响规律,并对砂轮磨削后表面形貌进行了观测,揭示了酚醛树脂金刚石砂轮磨削性能随含水率变化的规律。试验结果表明:含水率越高,砂轮的组织均匀性就越差,机械性能和磨削性能不稳定且总体趋势变差。磨削比、Ra值在一个耐用度周期内波动较大,不适合精密磨削加工。为了获得良好且稳定的粗糙度表面,应选用含水率小于0.3%的树脂原材料制作砂轮。含水率较低时(<0.3%)磨削功率相对稳定,砂轮表面磨粒脱落率低。但不是含水率越高时磨削性能越差,砂轮的磨削比、磨削钝化速度、粗糙度与含水率不是线性关系。     

基于传热反算建立磨削三维热模型的新方法

首先使用热电偶测量平面磨削时CBN砂轮与工件接触区下方处不同位置点温度;然后基于传热反问题理论,优化实际测量温度值与理论仿真温度值间的目标函数,反算出进入工件的热量,从而得出进入工件的能量比例;最后建立磨削三维热模型,计算出不同磨削时刻工件表面温度。实验结果表明,CBN砂轮进入工件的能量比例与实际值相吻合,基于传热反算方法建立磨削三维热模型具有可行性。