基于ELID磨削技术的轴承滚道切入式磨削加工工艺研究

针对高精度轴承滚道传统加工存在加工精度低、效率低、一致性难以保证等问题,采用ELID磨削技术对轴承内圈外滚道进行切入式磨削加工工艺试验研究。在ELID精密镜面磨削机理和单颗磨粒切入切出磨削模型的指导下,首先通过单因素试验法探究砂轮线速度、电解电流、电解间隙对轴承滚道表面粗糙度的影响规律,在此基础上利用正交试验法得到最优加工工艺参数组合:砂轮线速度46 m/s、电解电流6 A、电解间隙0. 2 mm,最后在最优加工工艺参数的指导下对轴承内圈外滚道进行ELID切入式磨削加工,获得表面粗糙度R_a为12 nm的表面质量。     

基于声发射信号的精密外圆切入磨削效率优化

针对精密外圆切入磨削加工时磨削效率问题进行研究。建立了磨削进给量与磨削时间的关系方程,进而得到磨削深度与时间的关系方程;建立了声发射信号的磨削理论模型,在线识别砂轮运动去除状态,通过加工试验分析磨削时间对磨削表面粗糙度和加工精度的影响;结合试验得到的声发射均方根信号进行曲线拟合,编写磨削时间在线分析软件,减少无效的磨削时间,提高磨削效率。试验结果表明:该方法能够在满足加工工艺的前提下,提高精密磨削切入磨的效率。     

基于声发射信号的精密外圆切入磨削时间评估算法及试验研究

针对精密外圆切入磨削智能监控的需求,设计一种基于声发射信号的磨削时间在线评估方法。通过建立声发射信号方均根值曲线预测模型,获得声发射信号与磨削系统时间常数的关系,设计磨削系统时间常数在线计算方法;利用在线检测的声发射信号识别砂轮运动去除状态,推导基于声发射信号的外圆切入磨削表面粗糙度评价和工件几何精度预测模型,以此建立砂轮进给与驻留时间的评估算法;编写磨削时间分析评估软件,设计磨削时间在线评估方法,通过加工试验分析磨削时间对磨削加工精度与表面粗糙度的影响规律,并对评估算法进行验证。试验结果表明:该评估方法能够根据磨削时间有效评价加工质量,为精密外圆切入磨削智能监控与工艺优化提供决策依据。     

切入磨削装置

本发明是一种切入磨削装置,即成形磨削装置。 在内圆切入磨削或成形磨削时砂轮经常产生超负荷不良现象,即由于砂轮与工件的几何关系,内圆磨削的磨削宽度往往比外圆磨削大,有时还会发生冷却液及润滑油供应不足的现象。所以,内曲面加工常常要根据具体情况采用各种切削工具来加工。在形状复杂的情况下,用这类切削工具的加工工序长,耗时多;与磨削加工相比,表面精度和尺寸公差都低。 当润滑不良而砂轮超负荷时,由于聚集在磨削部位的空气中氧气的作用,在砂轮与工件之间会发生化学反应,从而产生烧伤。 本发明采用了一套喷射回转润滑装置(图1),把流…     

基于磨削热变形分析的切入式外圆磨削去除率的修正模型与实验研究

为解决切入式外圆磨削加工中磨削热变形引起的传统磨削去除率模型与实际磨削偏差较大的问题，基于磨削热变形机理分析，对传统切入式外圆磨削去除率模型进行了修正。通过分析切入式外圆磨削过程中砂轮与工件的磨削热变形量及热变形速率，确定了修正函数，建立了基于磨削热变形的切入式外圆磨削材料去除率修正模型，并通过磨削实验对模型进行了验证。结果表明，修正模型具有更高的准确性。     

高速低粗糙度外圆切入磨削表面粗糙度的试验研究

本文通过试验考察了高速低粗糙度外圆切入磨削条件下工件加工表面粗糙度的变化规律。试验结果表明，对于高速低粗糙度外圆磨削，采用切入磨法可以获得接近于纵磨法的工件表面粗糙度。     

基于磨削力模型的外圆切入磨削声发射信号研究

磨削过程中磨削力与声发射信号均方根值有较强的对应关系,对工件表面加工质量有很大影响。为便于研究外圆切入磨削质量和效率,在基于外圆切入磨削力的数学模型研究基础上,建立了声发射信号AERMS与径向进给速度、砂轮线速度及工件线速度的关系模型。通过磨削实验研究结果,验证了上述方法的有效性和实用性。     

CBN砂轮在无心磨床上的高精度磨削

无心磨削,是高精度、高效率批量加工零件不可缺少的磨削方式。使用陶瓷结合剂CBN砂轮将会进一步提高无心磨削的加工效率。由于CBN砂轮的克努普硬度高达4700HK,所以对砂轮整个工作面的高精度修整技术很值得研究。外圆磨削中的逆磨切入角一般是5′～10′,无心磨削中顺磨切入角一般为1°～3°(如图1所示)。硬度高的CBN磨粒,可用大切入角磨削工件,而与外圆     

主动测量磨削过程中加工尺寸精度的试验研究

本文对主动测量外圆切入磨削过程中的加工尺寸精度进行了试验研究。考察了工件初始尺寸输入误差、工艺系统固有误差、切入进给速度对加工尺寸精度的影响。研究结果认为:在外圆切入磨削过程中,主动测量控制方式能很好地消除工艺系统的热变形、砂轮磨损、修整补偿误差等因素的影响,使工件初始尺寸输入误差和工艺系统的有关系统性误差不成为影响加工误差的主要因素;切入进给速度对加工尺寸精度有一定的影响。     

外圆磨削颤振通用模型及稳定性研究

为有效解决外圆磨削微颤振问题,提高外圆磨削产品加工质量,基于再生颤振理论建立了一种外圆磨削动力学通用模型,该通用模型引入与砂轮宽度相关的重叠因子,充分考虑工件与砂轮的再生颤振关系,可通用于外圆纵向磨削和外圆切入式磨削;运用牛顿迭代法对带有时滞的超越方程进行数值求解,并结合高斯消元法提升迭代收敛速度,利用延拓算法连续提供有效初始值,提高迭代结果的准确性,可获得准确的磨削稳定性边界。以复杂切入式磨削进行磨削颤振数值模拟计算和实验研究,实验结果表明该通用模型可有效应用于外圆切入磨削颤振过程,通过该模型选择的磨削加工参数可有效避免磨削微振纹现象,可有效提高外圆磨削加工质量和加工效率。     

成型切入磨削技术及其应用

切入磨削加工中,成型砂轮工作表面径向磨损的均匀性是保证加工精度的最为重要的措施之一,根据专利文献提供的方法计算设计高效成型切入磨削的成型砂轮,对轴承套圈的滚道进行加工,取得了很好的效果。     

径向切入磨削加工的新程式及其自适应预测最优控制方法

针对径向切入式磨削加工过程（尤其是薄壁工件）,提出了一套新的磨削工艺程式;并在充分分析磨削机理的基础上,导出了与之相适应的以最终尺寸精度为目标的自适应预测最优控制算法。仿真与试验结果表明,该方法能较好地实现磨削尺寸精度的在线控制,可在更短的时间内获得理想的加工效果。对于薄壁件的磨削加工其效果尤其显著。     

智能控制型径向切入磨削加工系统

针对径向切入式磨削加工过程 (尤其是薄壁工件 ) ,提出了一套新的磨削工艺程式及与之相适应的递阶式智能控制模式。其上层是一个基于知识并具有学习能力的智能决策系统 ,它根据加工要求 ,按照当前加工条件 ,自动规划加工参数 ;下层的自适应环节能实现对磨削过程的在线监测和实时控制。仿真与试验结果表明 ,该方法能较好地应用于实际磨削过程 ,可在更短的时间内获得更理想的加工效果。这一系统具备了相当的柔性 ,可以适应小批量多品种的加工要求。     

超微米磨削技术——外圆·内圆磨削

前言磨削加工是用微小的多刃刀具切除细微切屑的加工。因此在加工中,另件尺寸产生连续性的变化(切入磨削时)。另外,即使在非连续性磨削的情况下,也可将一次行程尺寸的变化值调得很小。就是说,完全可以使尺寸变化控制在1微米以内,这就是磨削加工的优点。磨削加工是机械加工中决定工件精度的最终工序。我们虽然能定性地掌握磨削加工所产生的切削现象,但是由于磨削加工是由微小切削刃来生成细微切屑的,而且切屑形状尺寸是连续变化的,再则,影响磨削现象的因素又很多,这就很难定量分析。因此,要使图1所示磨削系统的加工精度、加工现象进一步与加工输入条件相对应,就必须有丰富的经验不可。     

双球面切入磨削中的砂轮修整自动控制

在对称双球面工件的磨削加工中,采用双球面切入磨削方式既可提高磨削效率又能保证两对称球面尺寸的一致性。文章介绍了双球面切入磨削中砂轮修整的数字插补方法和相关的数控技术。     

套圈倒角的磨削加工

对轴承套圈倒角的磨削加工工艺进行分析。介绍了磨削倒角通常采用的方法，并详细叙述了切入法磨削倒角的工艺实现过程及砂轮的修整和砂轮修整器的使用     

智能控制径向切入磨削加工系统

针对径向切入式磨削加工过程（尤其是薄避工件），提出了一套新的磨削工艺程式及与之相适应的递阶式智能控制模式。其上层是一个基于知识并具有学习能力的智能决策系统，它根据加工要求，按照当前加工条件，自动规划加工参数，下层的自适应环节能实现对磨削过程在的在线监测和实时控制，仿真与试验结果表明，该方法能较好地应用可在更短的时间内获得更理想的加工效果。这一系统具备了相当的柔性，可以适应小批量多品种的加工要求。     

切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较

研究了同时包含切入磨削和纵向磨削的复杂外圆磨削过程。根据纵向磨削过程的特点,将砂轮等效成若干个小砂轮,在传统阶梯模型的基础上构建了砂轮磨损的抛物线模型。推导了基于两种模型的纵向磨削切向分力和切入磨削切向分力的比较公式,两切向分力的比值反映了切入磨削和纵向磨削转换时切向分力的变化情况,它主要与磨削系数、砂轮宽度和纵向进给速度有关。采用砂轮主轴功率信号分析磨削切向分力,通过实验验证了抛物线模型更符合实际情况的结论。研究结果为采用磨削力信号和功率信号研究复杂磨削过程的监控提供了参考依据。     

轴类件高速剥皮磨削技术

剥皮磨削是一种类似于车削加工的磨削方式,通常使用4～5mm宽度的CBN砂轮实现高速、高效磨削加工。由于其良好的柔性和极高的磨削效率,在很多领域可以取代传统成形切入磨削和硬车技术。近几年来     

外圆切入磨削过程的适应控制系统

在外圆切入磨削时,采用径向磨削力、磨削功率或金属实际切除率的稳定系统不排除为保证被磨工件质量在加工循环结束时降低磨削用量的必要性。分析各种不同的加工循环可以认为,在加工过程中存在着与工件质量指标和工艺参数有关的磨削用量之最佳变化规律。加工循环可根据工件几何形状误差、波纹度、粗糙度、尺寸精度和烧伤等指标最佳化。对于宽砂轮来说,工件横截面内的几何形状误差是其主要质量指标在外圆切入磨削时,此项参数决定于工件和砂轮的旋转精度、磨削用量、振动程度和砂轮不平衡量等等。由磨削用量所决定的极限形状误差约相等于(在数量上)工件每转的进给量。