三维形貌验证砂轮修整在线监测方法研究

为保证建立有效的砂轮修整在线监测系统,以达到高效节约地修整砂轮的效果,文章提出了利用砂轮表面三维形貌评价、验证砂轮修整在线监测系统适用性的方法。建立了氧化铝砂轮修整在线监测系统,系统经过学习可用于修整监测,采用激光位移传感器测量修整前后砂轮表面形貌,选用磨粒密度、锋利程度和表面孔隙率等参数表征砂轮表面形貌。结果表明:相同的修整参数下,监测与学习修整所得砂轮表面形貌的特征值差异小于5%;不同修整参数下,修整前后各特征值平均变化范围为8.65%~16.27%,从而表明所建立的砂轮修整在线监测系统的良好适用性。     

砂轮不平衡量检测方法的研究

建立了由砂轮不平衡量引起的主轴系统相对于砂轮架的二自由度振动模型,推导出砂轮不平衡量与主轴系统振动位移之间的关系。理论分析和实验结果表明:与目前的单自由度振动模型相比,信号中干扰成分更少,能够提高砂轮不平衡量的在线检测精度。同时,借助此信号也可对砂轮主轴系统的工作状态进行在线监控。     

新型300t树脂砂轮成型机的研制

根据目前树脂砂轮品种规格不断增加,形成了单件、小批次生产及产品研发的市场需求,研制了一款既满足多样工艺要求,又大幅度降低生产成本的新型300t树脂砂轮成型机。新型砂轮成型机的研制将树脂砂轮的生产工艺提炼融合在一台独立的设备之中,结构简单紧凑。其具有独立的动力机构和电器系统,可实现多种操作方式来完成旋转装料、合模压制、顶出、卸模等工艺动作。成型机由合模装置、砂轮成型模、移模装置、旋转加料台、顶出装置、操控系统等部件组成。既满足了优质快速、成本低廉的树脂砂轮成型的要求,也为树脂砂轮成型产品研发提供方便、可靠的生产方式,是一种较高性能价格比的砂轮生产专用设备。     

基于FTA与AHP的数控成形磨齿机磨削砂轮系统可靠性分析

磨削砂轮子系统是数控成型磨齿机的主要功能系统,决定加工的精度和质量.提高其可靠性需要先找到故障原因以及磨削砂轮系统的薄弱环节.把磨削砂轮系统故障作为顶事件进行FTA分析,之后运用AHP构建故障层次模型,计算出每个故障因素发生的概率权重值,明确造成磨削砂轮系统故障的主要原因,提出改善方案增加磨削砂轮系统的可靠性.     

砂轮的自动修整与修锐

砂轮稳定的特性对于数控机床(CNC)和自动磨床是很重要的，一个好的修整／修锐工作可以减小磨削力的变化，使磨削状况更容易控制。可是，同样的砂轮、工件材料和同样的磨削条件却不意味着砂轮每次加工都可以达到同样的表面状态。事实上，磨削过程中砂轮表面的变化是复杂和随机的。这就产生了不需要修整的砂轮被修整了(从而增加了加工时间栅砂轮磨耗)或需要修整时砂轮还继续工作。这可能导致砂轮的烧伤或震颤。通常，在精磨中一般用测试和误差来获得磨削和修整参数的完美结合。本次研究介绍了用不同修整方法修整／修锐不同砂轮的全自动修整系统。本系统由四个主要部件组成，磨床、驱动器和控制部件、软件和测量装置。本系统用新式气动传感器来检测砂轮表面形貌。该传感器用极灵敏的袖珍感应器捕捉感应器中空气冲击砂轮表面时产生的静压变化。这就是所谓的HRPS(高灵敏压力传感器)。传感器探头安置于离砂轮一定距离的位置上。这个距离的预置以确保来自感应器的有效感应。传感器能够检测到砂轮表面的三维尺寸小到0．95μm。本文说明了实际加工和应用中传感器检测韵结果。     

超薄砂轮高速精密切割磨削影响因素系统分析

超薄砂轮切割磨削是电子元器件精密切割的主流技术。该文基于切削磨削加工原理,分别从超薄砂轮切割磨削特点、硬脆材料切割磨削机理、精密切割磨削工艺、加工系统受力、超薄砂轮特性及使用性能等多个方面进行了分析,并着重分析了超薄砂轮切割磨削环境、砂轮刚性、对称性、轴向磨削力等对磨削精度及质量的影响,对提高超薄砂轮切割磨削技术应用具有指导意义。     

基于ANSYS的无心外圆磨床砂轮架系统热变形研究

运用三维软件Pro/E建立了砂轮架系统模型,并将CAD模型转成有限元模型,通过定义系统热载荷和边界条件,获得砂轮架稳态和瞬态温度分布,采用间接热结构耦合法对砂轮架系统进行热变形分析,为改善磨削工件的加工精度指明了方向。     

白刚玉高速砂轮的研究

在加工钢零件时,采用白刚玉高速砂轮可以提高砂轮的耐用度,切削性能,以及改善工件的表面质量。因此,在进行棕刚玉高速砂轮研究的同时也进行白刚玉高速砂轮的研究。 在粘土—长石—滑石—硼砂玻璃四组份系统中,只适合于棕刚玉高速砂轮需要的结合剂     

基于LabVIEW的数据采集系统在金属结合剂金刚石砂轮电火花整形上的应用

在本文中，使用霍尔电流电压传感器，数据采集卡，电容测微仪，基于LabVIEW编程语言建立了数据采集系统：通过数据采集系统实时监测金刚石砂轮电火花整形过程，以及测量砂轮圆度。揭示出电火花整形不同阶段电流电压变化的基本规律，而且通过电流和电压图形，可以判断出砂轮是否达到了某一电参数下的整形精度极限：实验结果表明最后整形阶段的微小进给量及低电压、低占空比和高频率的电参数对提高整形精度具有重要作用。基于LabVIEW的数据采集系统的电火花整形技术有助于提高精密整形的精度。W10金刚石砂轮最终可达到小于2μm砂轮圆跳.     

超精密磨削加工微小振动模拟系统研究

文章分析了加工过程中产生的振动现象以及砂轮振动对工件表面精度的影响,设计了超精密磨削加工砂轮微振动的模拟系统.该系统可模拟实际磨削过程中砂轮径向、横向的微小振动和摆动,为研究不同的磨削加工参数下砂轮的振动及其对工件表面精度的影响奠定了实验基础.     

超精密非球面磨削实验系统建模及实验

超精密磨削加工已广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工中,加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的砂轮微小振动和摆动将直接影响工件表面质量：本文分析了加工过程中产生的微振动现象,建立磨削中振动引起工件表面轮廓误差的数学模型;没计一套微振动实验系统,建立系统动力学模型并进行实验研究。实验结果表明：优化选择砂轮转速、工件转速和加工进给速度,可有效减小砂轮振动,提高工件表面精度。     

关联系统动静态特征端面磨削表面创成机理

目的 关联主轴系统动静态特征,研究端面磨削表面创成机理.方法 以粉末冶金不锈钢316L为研究对象,首先构建关联主轴系统动静态特征的有限元模型,分析主轴系统动静态特征对砂轮端面各位置位移大小的影响.然后基于端面砂轮表面磨粒的位置和尺寸信息,建立端面砂轮磨粒三维空间轨迹方程,推导相邻磨粒运动关系式,采用轮廓搜索法确定端面磨削表面的动静态创成过程.最后,结合端面磨削加工实验,分析端面磨削系统动态、静态特征对加工表面粗糙度与轮廓度的影响规律,阐释加工表面材料去除不均匀的本质,并提出创成表面质量的参数化修正方法.结果 靠近砂轮边缘的磨粒静态退让量大于靠近砂轮中心部分的磨粒静态退让量,但不同位置的磨粒动态振动量差异不大.静态退让量随切深的增加而增大,动态振动量随砂轮转速的增加而增大.结论 砂轮表面磨粒的静态退让性是造成加工表面轮廓度误差的重要因素,同时主轴系统动态振动特征会影响加工表面粗糙度.分析可得,砂轮转速在400 r/min左右,与之匹配无理数转速比的工件转速和较小的法向切深,可提高端面磨削表面质量表征.     

磨削加工自动化智能化及虚拟化

磨削加工中，由于砂轮线速度高，砂轮由于高速引起的破碎现象时常发生，砂轮破碎及磨损状态的监测是关系到磨削工作能否顺利进行和保证加工质量和零件表面完整性的关键；在高速加工中，砂轮与工件的对刀精度，砂轮与修整轮的对刀精度将直接影响到工件的尺寸精度和砂轮的修整质量，因此，在高速磨削加工中，在线智能监测系统是保证磨削加工质量和提高加工生产率的重要因素。     

树脂结合剂石墨导电砂轮

石墨导电砂轮是在缺少金刚石砂轮的情况下,为解决硬质合金的磨加工而研制的。在研制过程中,我们对这种砂轮的磨料材质,粒度、石墨含量,结合剂用量,成型密度,硬化规范等进行了较系统的试验。     

CFRP砂轮与钢基体砂轮高速磨削过程中的动力学特性

为探究CFRP砂轮与钢基体砂轮在高速磨削过程中的动力学特性,在数控凸轮轴磨床上搭建振动测试试验平台,开展磨削过程的动力学特性试验,研究2种砂轮在不同线速度和不同进给速度下的振动信号变化,并测量磨削后工件的表面粗糙度。结果表明:CFRP砂轮主轴系统的各阶固有频率高于钢基体砂轮主轴系统的各阶固有频率,且磨削过程中激发的优势频率处于高频区域。随着砂轮线速度的增大,GCr15工件表面粗糙度随之发生波动,CFRP基体砂轮磨削表面的粗糙度明显变小,较钢基体砂轮磨削表面的粗糙度减小30%～35%。颤振发生前后,CFRP基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.089 μm变为0.091 μm,粗糙度增大2.2%;钢基体砂轮磨削的表面粗糙度由0.135 μm变为0.146 μm,粗糙度增大8.2%。在线速度一定的条件下,随着砂轮进给速度的增加,CFRP砂轮和钢基体砂轮磨削的工件表面粗糙度值都有增加,分别为2.4%和2.9%,但相较于砂轮线速度对工件表面粗糙度值的影响,进给速度对工件表面粗糙度值的影响更小。      

外圆磨床数控系统研究

以外圆磨床的基本结构和基本动作为基础,根据工件轮廓形状,用一系列直线和圆弧描述成型砂轮的外形轮廓,实现了数控砂轮定型和砂轮修整的自动控制;利用端面量仪,实现了工件坐标原点的自动精确定位;采用径向量仪主动测量技术,实现了外圆磨加工的主动在线测量;通过对磨削加工工件计数,实现了砂轮自动修整,并对砂轮原点和工件坐标原点进行自动补偿.从而实现了从砂轮定型、工件坐标原点定位、磨削加工、砂轮修整、砂轮原点和工件坐标原点自动补偿的全自动加工控制过程.经过实际应用检测,利用本系统加工零件的外圆尺寸、外圆锥度、锥高、锥角、圆度符合用户需求,精度达到1μm.     

基于二维位移传感器的砂轮表面形貌测量

砂轮表面的三维形貌对保证其磨削质量有重要意义。采用高精度二维位移传感器在线测量砂轮的表面形貌,再通过建立的砂轮三维形貌基准平面和数字滤波方法,用测量数据计算得到砂轮表面的三维形貌评价参数。结果表明:该评价参数与Zeta自动三维测量系统的测量结果基本相同,验证了该评价方法的有效性和实用性,可为砂轮修整及其磨削加工提供参考指标。      

基于多体理论的砂轮修整系统几何误差建模

为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的砂轮修整系统误差,建立砂轮修整系统的几何误差模型,提出一种综合误差补偿方案。研究结果为提高数控成形磨齿机砂轮修整精度,减小机床的几何误差提供了理论依据,误差模型具有较强的普遍适应性。     

基于SINUMERIK840D的数控螺纹磨床砂轮恒线速控制

数控螺纹磨床磨削过程中,砂轮线速度的变化影响加工精度.提出基于西门子SINUMERIK 840D的砂轮恒线速控制方法.该方法利用R参数计算砂轮直径,采用速度闭环控制砂轮恒线速运行,简便实用.运用Simulink/Simpower sys-tem建立该系统模型,并对模型进行仿真分析.结果表明:砂轮线速度误差明显减小,而且具有较强的稳定性.     

辊环外圆磨床砂轮主轴的转子动力学分析

利用ANSYS建立了两种砂轮主轴的有限元模型,分别对其进行了转子动力学模态分析,得到了坎贝尔图并对结果进行了对比分析。分析结果表明,通过改变影响临界转速的参数、轴的几何参数和轴承的刚性等,使主轴系统的性能达到了预期的设计要求,同时证明,砂轮主轴所使用的圆锥滚子轴承对最高转速的限制,成为砂轮主轴系统转速不能更大幅度提高的根本原因。