滑块五杆机构在研磨机应用的可行性研究

提出了一种基于五杆滑块机构的研磨加工新技术,并对运动部分进行结构设计,针对该技术方案的可行性进行分析。建立了平面研磨和球面研磨的数学模型,采用矩阵运算形式,得到研磨轨迹曲线方程。利用MATLAB计算,进行计算机仿真,得到不同参数匹配下的平面和球面研磨轨迹。仿真分析表明,在驱动转速和工件盘转速不成倍数关系情况下,有助于提高轨迹复杂度,降低表面粗糙度。同时,仿真结果证明了该技术方案应用于平面和球面研磨加工的可行性。     

静电陀螺仪球形转子的研磨运动轨迹分析

研磨轨迹的均匀性决定球体的质量.应用图形坐标变换的方法,建立了四轴球体研磨机的轨迹数学解析方程,轨迹方程由24个方程组成.借助Matlab软件对研磨轨迹进行了模拟,轨迹模拟结果为包络整个球面.提出了用均匀度评价轨迹均匀性,均匀度与时间呈线性关系.为实际研磨的工艺参数选择提供重要理论依据.     

基于ADAMS的球体双自转研磨方式下研磨盘转速优化研究

双自转研磨是一种获得高一致性精密球体的有效加工方法。为进一步提高双自转研磨方式下球面研磨轨迹的均匀性(研磨均匀性),以提高球体加工球度及批一致性,建立了基于ADAMS的双自转研磨方式下球体运动仿真模型,分析了下研磨盘内外盘转速曲线对盘与球接触点(研磨轨迹点)分布的影响,对研磨盘转速曲线组合进行了优化,得到了"双梯形-三角波"研磨盘转速曲线组合。在此转速条件下,球面研磨轨迹均匀性的标准差S大幅减小(从1.4409μm减小到0.9748μm)。实验结果也表明:在相同实验条件下,同一批次的G28毛坯球(最大球形误差0.7μm),经3h研磨,采用双梯形-三角波转速曲线比"三角波"转速曲线的球形误差降低0.168 72μm(从0.388 04μm减小到0.219 32μm);同一批次的G10球(最大球形误差0.25μm),经相同条件和时间研磨抛光,采用双梯形-三角波转速曲线比三角波转速曲线的球形误差减小0.0308μm(从0.103 64μm减小到0.072 78μm),实验结果与仿真结果均证明了转速曲线的优化效果。     

玻璃烫钻多头研磨机研磨轨迹仿真

采用虚拟样机技术,对偏心式玻璃烫钻多头研磨机进行了研磨轨迹仿真。仿真了研磨盘自转转速和工件载盘在不同转速比的情况下,研磨盘上一点相对于载盘的轨迹,取得了在不同转速下的研磨轨迹图形。对仿真得出的研磨轨迹进行分析,并结合研磨技术的要求,得到了理想的研磨轨迹。     

四轴球体研磨机的运动学分析

通过对四轴球体研磨机的位置、速度、球面研磨成原理进行了分析,为该机设计时主要技术参数的确定提供了设计规范。尤其是利用相对运动不变原理分析研具对球体研磨的成型过程,在揭示研具对球体研磨具有展成包络性的同时,建立了球面设计的计算公式,为该机的工艺和误差分析奠定了基础。     

四轴球体研磨机的研磨均匀性

为了分析四轴球体研磨机的研磨去除量,建立了四轴球体加工时的力学模型,分析了四研具在空间位置的几何关系和加工球与四研具之间的运动关系,给出了研具上的一点相对加工球的速度矢量.在Preston方程基础上,建立了四轴球体研磨机实现球面均匀研磨的分析模型,并应用Matlab软件对单位时间去除量进行仿真分析.以离散化的旋转角为变量,间距取0.01°,采用方差为指标评价研磨去除量的均匀性.分析结果显示,研磨去除量与角速度成线性关系,研具改变转向的相位角为90°时方差最小,研磨过程中不断改变四个研具的旋转方向,可获得好的研磨均匀性.实验结果表明,四轴球体研磨机是高精密加工非常有效的方法.     

球面成形研磨相对速度分析

对基于双轴转动方式的球面成形研磨进行了研究,采用辅助三角形法,推导出球面四个象限上瞬时相对速度的解析解,并编制出计算程序,绘出速度分布的三维曲面。利用程序对相对速度零点的位置进行搜索,发现速度零点处于两轴绝对速度零点之间的圆弧上,从而证明了相对速度零点存在的必然性。对速度零点的位置进行了分析,得出了如下结论:对于一定形状的工件,通过调整两轴的转速比以及两轴夹角参数,可以将速度零点置于工件之外,从而避免速度零点对研磨的不利影响。     

轴承球变曲率研磨盘沟槽结构参数数值优化研究

针对轴承球变曲率沟槽加工方法中沟槽结构参数优化问题,采用了数值仿真分析法,研究了研磨盘沟槽偏心距、沟槽半角、滚道极径及沟槽间距4个主要沟槽几何参数,对球面加工轨迹点分布均匀性的影响规律.设计了正交仿真试验,分析了沟槽几何参数对球面加工轨迹均匀性的影响权重,并得到了优化几何参数组合;最后,开展了轴承球的研磨实验研究.研究...     

陶瓷人工髋关节球超精密磨削加工微观纹理形成规律

陶瓷髋关节球是人工髋关节置换手术中重要的零件之一。为了实现对陶瓷髋关节球高效、高质量的加工,搭建了旋转超声辅助展成球面磨削装置。首先,介绍了旋转超声辅助球面磨削加工的基本原理。接着,针对装置的运动特性建立了磨粒运动学轨迹方程。结合运动学方程,对加工状态下的磨粒进行了运动学轨迹分析,深入研究了球面微观纹理的成形规律。最后,进行了超声辅助磨削陶瓷人工髋关节球实验。实验结果表明,在刀具转速为3 000r/min,工件转速为2 011r/min的加工条件下,面粗糙度平均值为96nm,线粗糙度平均值为56nm。当陶瓷球转速和砂轮转速互为质数时,球面表面的纹理分布更加均匀,这为加工参数的优化提供了重要的理论依据。     

五轴磨床加工精密球面的磨削形态及运动分析

为了了解五轴磨床中杯形砂轮用于球面工件磨削的特点,通过坐标变换方法,给出了加工球面时杯形砂轮一点的磨削轨迹方程;基于轨迹方程,分析了磨削形态与加工参数之间的关系,导出螺距公式,提出条纹主带概念;最后进行了运动学分析,并依据杯形砂轮平面磨削实验结果,给出了杯形砂轮的理论磨削力变化曲线.分析表明,杯形砂轮加工球面的磨削形态近似对称,但磨削条件是不对称的.