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为实现螺杆转子表面磨削材料的均匀去除,开发了一种新型砂带磨削装置,该装置由接触轮式及自由式砂带磨削工具组成。针对磨削工具与工件的接触特点分别采用半解析法及几何近似法建立接触模型,获得接触区域内接触应力分布规律。提出了基于ThunderGBM算法的材料去除率预测模型,以接触应力及磨削工艺参数作为输入,对螺杆转子砂带磨削材料去除率进行了预测,然后针对五头螺杆转子设计并实施了磨削实验。实验数据与数值计算结果的对比表明提出的去除率预测模型具有较高的准确性与有效性。 相似文献
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钢轨砂带打磨过程本质上表现为接触轮、砂带和钢轨之间的复杂非线性接触作用,其接触应力计算是材料去除、磨削温升及砂带磨损建模研究的基础,然而现有面向内凹接触轮的接触模型并未考虑Hertz接触理论的适用性问题和"轮"轨曲率匹配所带来的影响。基于内凹接触轮曲率半径与钢轨廓形曲率半径的几何匹配特性,以及外部接触压力对接触轮橡胶层变形的影响,将钢轨砂带打磨宏观接触分为椭圆形接触、双三角形接触和马鞍形接触三种情况。通过将三维接触问题转化为外包薄层弹性橡胶的圆形刚体与刚性平面间的二维平面接触问题,建立考虑曲率匹配因素的钢轨砂带打磨接触区域边界和应力分布理论计算模型,并开展有限元仿真对比分析。结果表明,仿真模型和理论模型均可得到形态相吻合的椭圆形接触斑、双三角形接触斑和马鞍形接触斑,并且主要参量误差处于钢轨砂带打磨工况允许阈值内,较好地验证了所建理论模型的有效性。所提出的理论模型对现有模型进行了完善并为内凹接触轮钢轨砂带打磨材料去除建模奠定了理论基础。 相似文献
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《机械科学与技术》2015,(12):1966-1970
采用4种不同磨料的砂带对Zr O_2工程陶瓷进行对比磨削实验,并采用锆刚玉磨料的砂带进行正交试验,对材料去除量、工件表面粗糙度和砂带磨损量进行了测量,得出了Zr O_2工程陶瓷最佳磨削参数。文章分析了在对Zr O_2工程陶瓷进行砂带磨削加工过程中砂带粒度和磨削用量的不同对磨削加工效率、工件表面质量的影响。在磨粒切削加工模型的基础上,通过观察磨削前后陶瓷表面微观形貌分析了工程陶瓷的磨损机理。实验结果表明:随着磨削压力和砂带粒度的增大,工件表面粗糙度呈减小趋势;增加砂带线速度和磨削压力可在一定程度上提高材料去除率和磨削比,但超过临界值其表面易发生崩脆断裂;砂带线速度为19 m/s,磨削压力为15 N,砂带粒度为120#时,Zr O_2工程陶瓷综合磨削效果达到最好。 相似文献
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分析了影响磨削量的主要因素,包括砂带的磨削寿命、砂带线速度、机器人进给速度、浮动梁气压、相邻路径间距、接触轮特性、砂带摆动幅度、磨削液和磨削振动,建立了完整的磨削量与加工参数的数学模型.通过磨削实验分析了影响磨削量的主要因素,机器人砂带磨削系统对机器人进给速度变化的响应有延迟现象,修形磨削时,相邻两磨削点间的距离需要与机器人进给速度变化情况相匹配.根据实验数据对磨削实验进行了拟合建模.得到了砂带寿命数学模型、磨削量和砂带线速度关系模型、磨削量和浮动梁气压关系模型、磨削量和机器人进给速度关系模型.最后,通过力反馈控制进行了修形磨削实验和叶片磨削实验,磨削精度和力控制精度满足设计要求. 相似文献
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分析了Cu-3镍铜合金砂带磨削加工过程中,砂带粒度和磨削用量的不同对磨削加工效率、工件表面质量和砂带磨损的影响。采用氧化铝磨料砂带在不同的砂带线速度或磨削压力下对镍铜合金进行了工艺试验,对材料去除量、工件表面粗糙度和砂带磨损量进行了测量。研究表明:增加砂带线速度和磨削压力可在一定程度上提高材料去除率和磨削比;随着磨削压力的增大,工件表面粗糙度呈增大趋势;随着砂带粒度的增大,工件表面粗糙度呈减小趋势;砂带线速度为25m/s,磨削压力为43N,砂带粒度为P240时,镍铜合金综合磨削效果最好。 相似文献
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为改善船用螺旋桨叶片的磨削效果,采用两种不同磨料砂带对螺旋桨叶片进行了磨削试验。讨论了砂带线速度、法向磨削压力、磨料种类对材料去除率的影响;分析了砂带粒度和接触轮硬度对表面粗糙度的影响。试验表明:使用砂带磨削螺旋桨不仅可行,并且具有较高的材料去除率,可获得较小的加工表面粗糙度。该研究为确定合理的螺旋桨砂带磨削工艺参数提供了依据。 相似文献
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王学成 《机械工人(冷加工)》1992,(10):6-9
砂带磨削是一种将高速旋转的砂带与工件接触进行磨削、抛光、去除飞边和毛刺的用途极为广泛的新兴工艺,它可以应用在机械加工、航天航空、餐具、耐火材料、塑料、皮革及木材加工等行业。由于砂带磨削在实际应用中比砂轮磨削和其它切削刀具加工有很大优越性,因此,在我国已有不少单位开始研究砂带磨削,使用砂带磨削的部门也愈来愈多。 相似文献
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砂带磨削广泛应用于工业领域,由于其与工件的柔性接触及砂带磨粒分布的非均匀性,导致砂带磨削中材料去除率难以从理论上精准预估,直接影响砂带磨削效率及其质量控制。基于此提出一种基于火花图像信息的砂带磨削材料去除率识别方法,给出了火花图像的分割处理算法,建立了火花图像的颜色、亮度、面积及轮廓特征的量化特征模型,基于皮尔逊系数分析了火花图像特征与砂带磨削材料去除率之间的相关性,分别建立了基于火花图像单特征的线性回归预测模型和基于支持向量回归(SVR)算法的多特征回归预测模型,采用最大误差、均方差及决定系数作为模型的评价参数,结果表明基于径向基核函数的多特征SVR模型的具有较高的预测精度,决定系数可达0.976。所提出的方法为砂带磨削材料去除率的有效控制提供了一种新途径。 相似文献
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为揭示钢轨砂带打磨材料去除机理,针对接触轮-钢轨曲面接触和砂带表面磨粒尺寸、位置随机特点,基于弹性赫兹接触理论,分析接触轮-钢轨宏观接触区域状态,获得接触面积和名义接触压力分布;结合砂带表面磨粒出刃高度分布统计学模型与单颗磨粒微观受力分析,获得单位面积打磨压力与磨粒最大切入深度关系;综合考虑磨粒出刃高度、磨粒外形、磨粒密度、砂带旋转速度、行车作业速度、打磨压力、接触轮硬度以及接触轮与钢轨之间的相对主曲率等多项参数,最终建立钢轨砂带打磨材料去除深度数学模型和材料去除量数学模型。试验结果表明,材料去除深度与材料去除量预测值同试验结果的最大偏差分别为3.6%和11.95%,验证了上述模型的正确性和有效性。 相似文献
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根据砂带磨削的原理设计了开式接触轮式砂带磨削装置,并将其应用于普通车床,对机械加工中较难加工的细长轴进行砂带磨削试验。通过试验分析了砂带转速、工件转速、磨削深度等因素对工件表面粗糙度的影响,并对磨削参数进行优化。结果表明在车床上采用开式接触轮式砂带磨削装置对细长轴进行精加工,能有效地降低表面粗糙度。在工件转速nW=1 000 r/min、砂带转速nS=3 r/min、磨削深度ap=0.07 mm、纵向进给速度f=0.02 mm/r条件下,能获得最优的表面粗糙度Ra0.48μm。 相似文献
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针对钛合金零件干式打磨过程中磨具堵塞引起烧伤的问题,开展锆刚玉砂带和碳化硅砂带干式磨削TC4合金加工试验。通过分析磨削温度、材料去除量、表面完整性及磨粒磨损特征,对砂带磨削钛合金加工工艺进行研究。结果表明:相同磨削用量条件下,锆刚玉砂带相比于碳化硅砂带,磨削温度最高降低23.6%,耐用度提高2倍。磨削表面粗糙度随砂带线速度的增大逐渐降低,且两种砂带磨削表面粗糙度差值呈逐渐增加趋势。当砂带线速度vs=20 m/s时,锆刚玉砂带比碳化硅砂带磨削表面粗糙度降低了29.7%;当磨削深度增大时,碳化硅砂带磨削表面粗糙度值快速增加,锆刚玉砂带磨削表面粗糙度增量缓慢,当磨削深度增大到0.1 mm时,表面粗糙度差值达到22%。 相似文献
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在对叶片进行数控铣削和砂带抛光磨削的研究基础上,提出了一种叶片数控砂带复合磨削加工的方法.该方法采用了一种刚柔组合的砂带磨削接触轮,兼有切削和抛光的功效.它使叶片的切削加工和抛光加工合二为一,不仅提高了加工效率,也大大降低了生产成本. 相似文献
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《机械工程学报》2017,(5)
机器人磨削系统能够替代低效和高污染的手工曲面打磨作业,降低生产准备时间和设备成本,特别适用于小批量曲面零件的磨削加工。接触轮为橡胶等柔性材质,工件与工具之间存在弹性接触,有利于提高工件表面质量,但接触轮易变形,导致实际磨削量不易控制。研究砂带张紧对接触轮变形和磨削深度的影响,采用弹性力学平面问题的复变函数解法,建立模型并求解得到了接触轮的变形分布规律,与商用有限元软件的结果进行对比,验证了解析模型的正确性。建立改进的磨削深度预测模型,得到了接触区域内的磨削深度分布,试验验证了模型预测误差小于3.1%。该方法可以更为准确快速地预测机器人砂带磨削深度,为提高复杂曲面磨削精度提供了理论指导。 相似文献
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根据双矢量编程技术及砂带磨削工艺参数确定机床坐标轴运动性能参数,建立实体的单元数学模型,通过对六坐标数控磨床结构进行设计,实现砂带磨削力的精确控制,提高了叶片磨削精度及表面质量。对机床各阶固有振型进行了模态分析,采用动力学仿真分析对C轴进行结构优化,通过C轴控制砂带接触轮的接触线矢量方向。结果表明,机床的低阶固有振型对机床振动的影响最为明显,阶数越低,影响越大,低阶振型对机床的动态特性起决定作用。中空C轴、BC双摆头结构、强力磨削与随形抛光一体化砂带装置构成的砂带磨削单元可扩展移植到普通五轴叶片加工机床及多种专用机床。 相似文献
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实践证明,带压式砂带磨削的粗糙度较细,而接触轮靠压式砂带磨削,则能得到较高的形状精度,同时磨削效率很高。获得后者磨削效果的关键,在于橡胶接触轮的设计与制造。砂带磨削时砂带的线速度很高(25~60m/s),但橡胶接触轮的胶层脱落限制了砂带线速度的进一步提高。为此,如何提高接触轮橡胶与金属的粘合强度,便引起了同行们的关注。 相似文献