怎样合理有效地抑制磨削颤振

磨削颤振是在磨削过程中产生的,因振动所需的能量来自磨削过程,是一种自激振动。它严重地影响着磨制的稳定性。磨削过程的自激振动可以用图1来表示。这是一个闭环系统:磨削深度的变化通过磨谢过程引起磨削力的变化却,而却又通过机床的弹性系统变成砂轮与工件间的相对位移议如此循环。如果加」沏,则振动振幅将维持或扩大,就产生自激振动。磨别加工经常遇到的颤振主要是由再生效应引起的颤振,它与切削时再生效应引起的颤振原理相似,但磨削时,砂轮与工件之间的相对运动,不仅使工件表面形…     

产生凸轮磨削振纹原因初探

本文依据试验结果,由频率分析法否定了凸轮磨削振纹是由砂轮、砂轮电机或磨床摇架所做的强迫振动造成的。得出了凸轮磨削振纹是由属于自激振动的再生型颤振造成的结论。     

切点跟踪磨削技术综述

切点跟踪磨削技术是一种通过控制工件的旋转轴和砂轮的进给轴联动,使砂轮与被加工表面始终保持相切的磨削技术。从各种切点跟踪磨削的运动模型出发,阐述了变速曲轴回转的控制方法、加工误差产生的原因和补偿方法的研究现状,以及机床设计,电气系统与控制软件开发,编程插补,工艺参数智能决策和自动定位等相关技术的研究现状。并指出恒当量磨削和恒线速度磨削,在砂轮转速远大于曲轴转速的情况下,两者等效。指出砂轮半径变化引起的加工误差,是在已经进行半径补偿的条件下得到的。     

非线性磨削中颤振抑制的研究

在磨削加工过程中,颤振的发生通常使得工件表面出现振纹,严重降低工件的表面质量,而且加剧机床的磨损,缩短砂轮的使用寿命,因此,抑制磨削加工中的颤振具有重要意义。通过将Duffing振子考虑为砂轮的结构非线性项,建立了2自由度非线性磨削动力学模型。首先,采用数值仿真的方法,做出了磨削系统的稳态图和分岔图,研究了磨削工艺参数对磨削稳定性的影响;之后,为了抑制磨削颤振,采用主动控制策略来降低系统的振幅,仿真结果表明,主动控制策略很好地抑制了颤振,从而极大地提高了磨削工件的表面质量。     

砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究

砂轮振动将会使得光学元件表面产生周期性波动,从而降低后续抛光工序的加工效率,增加光学元件表面的中频误差成分,影响光学元件的使用性能。本文针对平行磨削方式,研究了砂轮周期性强迫振动下的工件表面形貌特征,分析了砂轮与工件表面的干涉现象,以及加工参数对加工表面波纹度特征的影响。研究结果表明:加工参数满足一定的条件下,工件表面振纹小于砂轮本身振动振幅,通过合理选择加工参数有利于改善工件表面波纹度,提高加工表面质量。     

轧辊磨削精度提高的方法及其应用

传统提高磨削加工精度的方法主要包括以下三类：从工件轴向刚度最弱处考虑;采用中心架来提高工件的刚度以及采取误差补偿措施,该三种方法均有不足之处。在分析变速磨削的机理、变速磨削与磨削颤振抑制之间的关系的基础上,提出了根据轧辊的材质、结构,合理确定所用砂轮的特性及磨削工艺参数的变速磨削工艺条件适配策略。并在充分考虑轧辊磨床-轧辊系统沿轧辊轴向刚度的变化,控制磨削中轧辊变形的基础上提出了变速优化自适应控制的新策略,为轧辊磨削的精度提高提出了一种新的有效解决方法,并在实际应用中获得了较好的效果。     

振动影响刃口磨削质量的分析

为了保持刃口磨削过程的稳定性，寻求刃口磨削振动的产生和发展规律，从而避免和抑制磨削振动；砂轮和砂轮轴的偏心是磨削过程中的主要振动源，通过对偏心而产生的附加动力的分析，列出振动方程，解出通解及振副表达式，对提高工件的加工质量和生产率具有重要意义。     

抑制磨削振纹的多目标磨削工艺参数优化

针对蜗杆砂轮磨削齿轮经常出现振纹的问题，采用某型新能源汽车用斜齿轮，通过正交设计实验的方法，探究了磨削工艺参数(砂轮线速度、砂轮轴向进给速度、砂轮径向进给量)对加工振动和齿面粗糙度的影响。采用多元二次回归的方法建立了以减小振动和齿面粗糙度为目标的多目标优化数学模型，采用遗传算法优化了磨削工艺参数。结果表明，优化后的工艺参数可在保持稳定的齿面粗糙度精度的同时大大削弱磨削中的振动，有效防止了振纹的产生，延长了机床的使用寿命。     

清除磨削颤振的新方法——变速磨削

在磨削加工中,常常会出现颤振现象,使得被加工工件的表面粗糙度增大,加工精度降低,给机床带来不利影响。因此,在现有的机床水平条件下,如何从工艺角度来抑制和消除磨削颤振,是一个很重要的问题。在此,介绍一种消除磨削颤振的新的工艺方法——变速磨削。磨削颤振是以再生型为主要形式,即由前一次磨削因颤振在已加工表面下残留的波纹,引起下一次磨削过程中产生使固有振动持续下去的滞后交变磨削力。当工件速度保     

聚晶金刚石的ELID精密磨削试验研究

针对聚晶金刚石刃口加工的精度低、效率低、刃磨质量差的问题,采用同步电解修锐(ELID)精密磨削技术,对聚晶金刚石进行了精密磨削试验研究。首先,通过单因素试验探究砂轮粒度、磨削角度、磨削深度、砂轮转速以及工件移动速度对加工刃口质量的影响;然后,利用正交试验获得各因素的优组合与优水平,确定了最优工艺参数;最后,以最优试验参数对聚晶金刚石刃口进行精密磨削加工,获得刃口崩缺平均值0.042μm的加工表面。研究表明:应用ELID精密磨削加工工艺,当采用与被磨金刚石粒度相当或略小粒度的铸铁结合剂金刚石砂轮,砂轮转速为1 400 r/min、45°磨削角、磨削深度为0.1μm、进给速度为2 m/min时,磨削效果最佳。     

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。     

国外磨削机理的研究动态

高速磨削,徐进磨削,镜面磨削以及适应控制磨削等新技术新工艺的不断出现、推广和提高,促使我们必须对磨削过程的本质及其所表现出来的现象作进一步深入的研究。在磨削过程中,砂轮与工件之间的力学作用引起的双方发生的物理变化和化学变化产生了磨削力和磨削热,从而使磨屑不断形成,在工件上获得了一定的尺寸和形状精度,表面光洁度和机械物理性能。同时磨粒亦趋于磨钝或脱落,最终可能在磨削工艺系统中发生振动而使工件和砂轮表面均受到了破坏。由于磨削条件的改变,磨削过程也因此而会发生变化。不同的砂轮(磨料,粒度,硬度,组织,结合剂),不同的修正工具及工艺参数,不同的工件材料及机械性能,以及它们之间的相对运动的关系(砂轮线速度,进给率,工件线速度等)均会在磨削过程中影响磨屑的形成过程及其结果。因此在磨削过程中,砂轮进入工件表面层的相对摩擦的程度,耕犁角度、深度、长度,工件表面层弹性和塑性变形的程度,切除下来的磨屑的几何形状就都受上述许多因素的影响。伴随着磨屑形成消耗的一定功率产生了大量磨削热,其中大部分进入到工件中,使工件表面温度升高,并有可能改变表面层的金相组织,甚至会引起残余应力和裂纹。与切除磨屑的同时砂轮上的砂粒因机械磨损和化学磨损会逐步钝化,砂轮表面可能受到磨屑的堵塞而逐渐丧失切削能力,也有可能发生自励作用而延长磨削时间。冷却润滑液的使用会影响到工件和砂轮表面的物理变化和化学变化。在磨削过程中存在于砂轮与工件之间的磨削力还会引起工艺系统的变形,其变化可能促使工艺系统自激振动的发展,影响到加工质量,生产率和工具寿命。研究磨削机理也就是应用物理学和化学原理等来研究磨削过程中统一体(工艺系统)中的对立双方(砂轮系统与工件系统)的组成功能,相互的作用,发展变化及其結果,研究各因素的影响,相互关系,分清主次,从而掌握其内在规律。这对于发展磨料磨具的新品种,不断提高磨削加工工艺水平,研制新的冷却润滑液,改进磨床结构发展新的磨床品种,尤其是对于发展、提高和创造新的磨削工艺(高效、高精度磨削,适应控制磨削等)有着重大的作用。近年来,我国对磨削机理也着手进行了研究,为了赶超世界先进水平,必须了解国外关于磨削机理的研究动态。这里刊登了一篇由华中工学院机制教研组根据国外期刊资料所汇总编写的文章,供读者参考。     

变速磨削的试验研究

本文介绍外圆切入变速磨削抑制颤振的试验研究结果。试验包括砂轮变速、工件变速、砂轮与工件同时变速等各种方式。在每种变速条件下,还有不同的变速波形、幅度和频率的组合。通过这些试验,比较全面、系统地反映了变速磨削抑制颤振的效果。     

提高磨削精度和光洁度的途径

磨削精度和光洁度达不到加工的要求,这是磨削加工中最常遇到的问题之一。根据实践经验,影响磨制精度和光洁度主要是主轴或砂轮的动平衡差,机床出现共振,工作台移动时爬行等。其中振动、不平衡是主要因素。外圆磨削时由于多采用粗粒度砂办精细修整的方法进行精密磨削,如果砂轮和工件间有相对振动,则在砂轮和工件间垂直于磨削表面的方向上要     

坐标磨床上的超精磨削

1引言用磨削方法直接获得尺寸公差±0.002m m、圆柱度0.002m m、粗糙度R a0.4μm零件加工方法,统称为超精磨削。我们在摩尔G-18CN C坐标磨床上采用粗粒度(60#)陶瓷结合剂砂轮进行了超精磨削,几年来的实践证明,这是一种行之有效的磨削方法,加上经过精细修整等高性及良好的微刃,在稳定适当的磨削接触下,进行充分磨削,从而获得了较正确的几何表面。2振动对磨削的影响及其对磨床的要求磨削时震源主要来自砂轮传动电机的振动、砂轮不平衡、磨头主轴轴承配合间隙过大和外界震源,这些因素都会引起砂轮和工件的强迫振动和自激振动,最终都表现为砂…     

凸轮磨削振痕问题的解析与改进

一、凸轮磨削振痕的类型 凸轮磨削时如果在整个凸轮表面上产生振痕时,则往往是属于一般的磨削振痕,它的产生原因可能是:机床的旋转零部件例如电机、皮带盘或主轴等的不平衡;主轴轴承等零部件间隙过大;砂轮磨钝、堵塞或不平衡;磨削时砂轮横向进给量过大、工件转速过高;工件刚性较差、支承不良以及外部振动的影响等。这类振痕问题一般比较容易解决。 另一种是凸轮磨削中特有的振痕类型,即振痕不是发生在整个凸轮表面上,而是在两个固定的部位,如图1所示,即一般在凸轮侧面与基圆的交接处A点及侧面与顶圆(或过渡顶回)的交接处B点。这种振痕较难…     

超声振动辅助磨削加工表面质量的研究

为了提升难加工材料的表面质量,降低工件表面的损伤,对砂轮施加轴向超声振动,引入数学模型并基于MATLAB对工件表面质量进行仿真,结果表明:超声振动辅助磨削能明显提升工件表面加工质量,在一定的范围内,振动频率、幅值与主轴转速的增加可以优化表面质量,进给量与切削深度的增加会削弱超声振动的优化效果.     

特大半径圆弧面和圆弧回转面的磨削加工

一、在平面工件上磨出特大半径凹圆弧面在工件的平面上要磨削出凹圆弧面,通常用半径与圆弧半径相等的砂轮进行成形磨削或用平形砂轮进行摆动磨削。然而要加工特大半径的凹圆弧面,如半径R为1600mm甚至更大如图1所示的工件,用上述工艺手段,显然是无法加工的。我们采用半径r为50mm的杯形砂轮磨削工艺,完成了特大半径凹圆弧面的磨削加工。用杯形砂轮磨削板状工件平面时,当砂轮主轴     

轧辊磨削过程中的自激振动

建立了轧辊磨削过程中自激振动的数学模型。并给出院 试验结果,文章指出,由于工件表面支承系统的差异,轧辊磨削自激振动不同于普通外圆磨削,进而从理论上揭示了轧辊磨削自激振动的成因,提出了消除自激振动的具体措施。     

磨削液喷射装置

在磨削的过程中,由于砂轮表面的空隙可能被切屑嵌塞,会使工件表面产生振纹,同时,磨削加工所产生的磨削热容易导致工件烧伤或裂纹。此喷射装置(附图)就是为了防止砂轮表面被嵌塞和吸收磨削热,以达到高效磨削的目的。对着砂轮1的圆周和两侧面各安装多个喷嘴2,向砂轮表面垂直