立铣刀磨削加工中进退刀方法研究

立铣刀在五轴刀具磨床加工过程中,容易出现由于进退刀路径设置不合理导致的毛坯与砂轮碰撞或进退刀路径过长。针对该问题,文章通过定义砂轮毛坯干涉检测坐标系,提出了进退刀安全位置、快速逼近位置和进退刀路径的优化计算方法,可以实现进退刀代码的自动添加。该方法适用于各种正交结构的五轴刀具磨床,提高了加工效率和安全性。基于上述方法,在C#平台上开发了一套刀具磨削加工进退刀处理软件,并在VERICUT7.3上进行了加工验证,结果显示了上述方法的可靠性和高效性。     

改善CNC平面磨床的加工精度——压电式测量系统

为了获取尺寸和形状精确的工件，了解磨削刀具和机床状态是很重要的；砂轮和机床工作台之间的间距可用测量系统在磨削过程中进行测量，信号将作用于工件最后加工前必要的砂轮调节和校地。由于此降低了废品件的数量。     

外圆磨床数控改造实现螺杆磨削加工技术研究

介绍笔者用外圆磨床成功改造数控螺杆磨床的有关技术。分别用三个交流伺服电机驱动机床工作台纵向移动、磨头横向进给以及工件头架的旋转运动；研制了一台砂轮修整器安装于工作台头架一端，用于成形砂轮的修整；机床的控制为上、下位机两级控制结构，上位机采用PC微机并配有自行开发的砂轮截形生成器系统负责从事砂轮截形计算、修整轨迹计算、以及NC程序的自动编制；下位机采用通用的数控系统，通过Rs232接口与上位机连接实现对砂轮的自动修整和螺杆自动磨削过程的控制。     

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性，通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件，提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷，提高了系统的加工精度。研究结果表明：进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮，均得到了良好的控制效果；采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹，可以进一步提高工件的加工精度；新方法进给速度由外沿加工至中心部分，进给速度逐渐加快；并且变化率也逐渐增大。     

砂轮刚性对磨削性能及产品加工质量的影响

通过测量不同砂轮磨削时机床功率、磨削区温度、刀具的表面粗糙度和刃口质量,分析砂轮刚性改变对砂轮磨削性能和刀具质量的影响。研究发现:在一定范围内降低砂轮的刚性可以提高砂轮的磨削性能,改善刀具的加工质量。其中,加入体积分数10%的尼龙制备的砂轮对其刚性改善比较明显,在相同的磨削条件下,其磨削区的平均温度较普通砂轮磨削区的平均温度低50℃左右;累计磨削相同工件后,机床负载约为使用普通砂轮时的30%~50%;磨削得到的刀具表面粗糙度降低,可以达到R_a0.02μm以下,且磨削纹路规则;在×500倍显微镜下,观察不到刀具崩刃等缺陷,刃口质量得到明显改善。      

考虑砂轮磨损的精密数控磨床插补模型及误差分析

为了减小圆柱形砂轮非均衡性磨损对磨削精度的影响,针对三自由度大型内外圆磨床的结构和工作机理,根据圆柱形砂轮的加工特性,建立了考虑砂轮磨损的大型精密数控磨床插补模型。采用等弧长策略离散出一系列刀触点,通过周期性改变圆柱形砂轮刀触点与刀位点距离的方法,修正刀位点坐标,使加工过程中砂轮表面的磨损尽量均匀,然后通过坐标变换,将刀具轨迹转化成机床工作台的平动和转动坐标,再经过插补运算,得到机床平动轴和转动轴的进给量,进而计算出相应的控制步进电机的脉冲数和脉冲分布,最后,对加工误差进行了分析。实例仿真表明,本模型能够有效减小砂轮的不均衡磨损,提高加工精度。     

砂轮磨损对球头立铣刀制造误差的影响研究

球头立铣刀是加工复杂高精度曲面的重要刀具.在磨削加工球头立铣刀的制造过程中,随着磨削时间的增加,砂轮会出现磨损,球头立铣刀的刃形曲线会随之发生变化.文章以SolidWorks为开发平台,基于球头立铣刀前刀面的磨削加工运动关系,利用Visual Basic语言进行二次开发,开发出球头立铣刀前刀面的磨削仿真加工系统和刀具参数分析系统,分析了砂轮磨损对球头立铣刀刃带宽度和刃形曲线的影响.分析结果可为实际加工过程提供理论指导,有助于制定正确的磨削制造工艺,并为后续制定正确误差补偿策略提供重要指导.     

砂轮进给速度对成形磨削振动特性影响的试验研究

基于数控成形磨齿机加工齿轮的几何原理和机床运动学原理,建立磨削力简化模型,经磨削力经验公式计算得出砂轮进给速度与磨削力关系,分析磨削力在不同砂轮进给速度下的变化趋势。通过搭建振动测试平台,采集振动信号,对振动信号进行快速傅里叶变换,分析不同砂轮进给速度下振动信号的变化,进而得出砂轮进给速度、磨削力和振动特性之间的关系,为提高齿面磨削质量提供了参考依据。     

无心磨床精磨监控系统的研制

无心磨床采用微米级数显监控装置,可较精确地实现对硬质合金模压棒材外圆磨削过程的跟踪,研制的专用夹具固定接触传感器,解决了可回转导轨架不能装配线性尺检测位置的难题。该传感器组件不仅能将砂轮进给值精确的传送到数显器上,同时可监视进给过程中机床的稳定性,重要的是提高了精磨产品的合格率。     

轴对称非球面磨削加工中砂轮均匀磨损研究

为实现轴对称非球面加工过程中盘形砂轮的均匀磨损,研究平行磨削加工过程中实现恒去除量磨削的办法。首先,分析平行磨削过程中磨削点绕盘形砂轮端部圆弧圆心转动的角速度、砂轮的进给速度和磨削点的线速度。然后,通过建立单位时间内盘形砂轮磨削的体积数学模型,推导平行磨削轴对称非球面过程中不同磨削位置的单位时间磨削量。最后,通过优化进给速度,保持平行磨削加工过程中的砂轮恒去除量进给,基本实现盘形砂轮的均匀磨损。结果表明:平行磨削过程中保持砂轮的恒去除量进给,盘形砂轮边缘部位的磨损明显得到改善,实现了盘形砂轮磨削过程中的较均匀磨损。      

基于人机界面的高精度数控内圆磨床控制系统设计

针对汽车液压挺杆类零件内孔的高精度磨削要求,确定出高精度数控内圆磨床工作参数,并提出机床控制系统及其软件设计方案.在机床控制系统设计中,对工件径向进给(X轴)及砂轮修整进给的控制,采用PLC主机-定位单元控制伺服驱动器和伺服电动机的控制方案,对砂轮(Z轴)轴向往返运动的控制,采用液压驱动砂轮快进快退、往复电机驱动往复磨削的控制方案.在人机界面和PLC控制软件设计中,针对该机床的五种工作方式及控制功能要求,完成了界面友好、操作方便、功能完善的合理软件结构,达到了预期的控制目的.     

大型重载多功能数控轧辊磨床的研制

介绍了对钢铁、造纸、橡胶工业等领域可实现中凸（凹）曲线辊面以及圆锥形辊面等部位磨削的数控轧辊磨床,研制开发了集烘缸、轧辊磨削于一体的新型复合、大型、重载数控轧辊磨床。对可以实现对拖板纵向进给运动、砂轮架横向进给运动以及测量臂移动控制的＂SGS磨削之星＂软件在轧辊磨削中的应用作了肯定。通过对机床部件进行的有限元分析,提高了新型复合、大型、重载数控轧辊磨床的性能,得到了显著效果。     

介绍一种带径向走刀的镗刀杆

通过一种机构将动力头的纵向进给变为刀具的横向走刀是组合机床车端面、切环型槽的典型加工方法,本文就介绍了这样一种径向走刀镗刀杆的结构、工作原理及使用中的注意事项。     

曲轴磨床磨削进给和砂轮修整控制的研究与实现

通过研究曲轴曲拐径磨床磨削进给和砂轮修整的工艺过程,对磨床进行数控系统改造,用PLC和NC相结合的方式在不改变原来PLC程序的前提下实现了砂轮修整和磨削进给的控制。     

ZrO2陶瓷平面磨削温度仿真分析与实验研究

目的研究工程陶瓷磨削参数对磨削温度的影响,磨削参数包括金刚石砂轮线速度、磨削深度及工件进给速度。方法以金刚石砂轮平面磨削ZrO_2陶瓷为例,运用ABAQUS建立单颗金刚石磨粒磨削ZrO_2陶瓷的有限元模型,分析磨粒磨削陶瓷过程。同时通过正交实验法设计多组关于金刚石砂轮线速度、磨削深度及工件进给速度的磨削组合参数实验,利用人工热电偶法对磨削温度进行测量,将实验结果与仿真结果进行对比分析。结果砂轮线速度由30 m/s增加到50 m/s,磨削深度由5μm增加到15μm,工件进给速度由1000 mm/min增加到3000 mm/min,磨削温度和磨削热分配比均增加,仿真结果与实验结果基本一致。结论磨削过程中磨削深度和工件进给速度对磨削温度的影响较大,随着金刚石砂轮线速度、磨削深度及工件进给速度的增加,磨削温度和磨削热分配比均增大。     

陶瓷CBN砂轮磨削轴承内径的试验

本文介绍了应用国内外CBN砂轮磨削轴承内径的试验条件和初步结果,并分析了国内外CBN砂轮在质量、寿命、效益等方面存在的差距。只要解决CBN专用机床和轴承毛坯质量、掌握磨削技术等主要问题,CBN砂轮必将在轴承内圆磨削中率先获得推广应用,并在更加广泛的领域内代替普通砂轮。     

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。      

微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷的磨削力和表面粗糙度特征

在不同磨削深度、砂轮转速和进给速度组合下,研究微粉金刚石钎焊砂轮磨削氧化铝陶瓷过程的磨削力及工件的表面粗糙度的变化规律,并筛选出低磨削力和低工件表面粗糙度的加工工艺参数。试验结果表明:在微粉金刚石钎焊砂轮的磨削过程中,氧化铝陶瓷主要通过脆性断裂的方式去除;随着磨削深度、进给速度的增加,砂轮在进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都上升;随着砂轮转速的增加,进给方向和切深方向的力以及工件表面粗糙度都下降。试验获得的低磨削力和低工件表面粗糙度精密加工工艺参数分别为:磨削深度为1.0 μm,进给速度为12 mm/min,砂轮转速为24 000 r/min和磨削深度为1.0 μm,进给速度为1 mm/min,砂轮转速为20 000 r/min。低磨削力磨削时,微粉金刚石钎焊砂轮受到的X方向和Z方向的磨削力分别为0.15 N和0.72 N;精密加工后的氧化铝陶瓷的表面粗糙度值可达0.438 μm。      

树脂结合剂金刚石砂轮精密磨削单晶硅片的磨削力研究

通过对树脂结合剂金刚石砂轮磨削单晶硅片的轴向磨削力Fz的变化规律的研究,分析了单晶硅片在磨削过程中轴向磨削力与磨削工艺参数之间的关系。通过改变砂轮的轴向进给速度、砂轮线速度和砂轮粒度等工艺参数,找出了这些工艺参数对轴向磨削力Fz的影响规律,并建立了轴向磨削力的经验公式。结果表明:树脂结合剂金刚石精密磨削单晶硅片时,轴向磨削力随着砂轮的轴向进给速度vf和磨粒粒径的增大而增大,随着砂轮线速度vs的增大而减小,且这三个工艺参数中,砂轮轴向进给速度vf对轴向磨削力的影响最大。     

测量和记录动力头滑套纵向自振用的仪表

在组合机床及其它机床动力头滑套工作进给的过程中,有时产生纵向摩擦自振。在车床的进给机构中,倘若进给传动装置的刚度不高和滑动导轨中的摩擦力相当大时也可能产生这种自振。纵向自振会破坏机床进给机构的正常工作,促使振动产生,降低刀具的耐用度和使加工质量变坏。研究纵向自振的性质及其产生的规律有助于确定最有效地防止自振的方法。为了记录动力头滑套的纵向自振,设计了一种使用电阻丝傅感器的简易仪表结构(见图)。在用螺钉而