成形砂轮修整技术研究现状

介绍了修整成形砂轮常用的金刚石笔修整、金刚石滚轮修整、GC杯形砂轮修整、点挤压修整、电加工修整方法的整形原理和特点。并分析了目前成形砂轮修整中存在的问题及发展趋势。     

数控成型磨床砂轮修整器的设计

分析评价了目前使用的修整渐开线、三角形、直齿花键等形状的两轴联动数控修整器,介绍了研制开发的一种新的数控成型砂轮修整器.详细介绍了采用尖端具有过渡圆弧的金刚石修整器的结构及特点优势.总结出简化成形砂轮修整的编程过程,避免了复杂的数字控制和软件计算分析,同时可以降低修整器的制造成本,可为数控成型磨床砂轮修整方案设计提供参...     

圆弧形金刚石砂轮的数控对磨成形修整试验

针对圆弧形金刚石砂轮精密修整的操作困难和装置复杂的问题,提出一种新的数控对磨成形修整方法.在该成形修整中,金刚石砂轮被驱动沿着圆弧插补运动轨迹与GC磨石对磨,逐渐形成砂轮的圆弧形轮廓,用于超硬材料的曲面磨削.在建立砂轮圆弧形轮廓的数控修整模式的基础上,分析定位误差与修整形状偏差的关系.此外,建立修整精度和修整率的评价指标,进行正交试验,研究修整工艺参数,即砂轮转速、行走速率和进给深度,对修整精度和修整率的影响.对该数控修整模式分析表明,在该数控对磨成形修整中不同半径的砂轮圆弧形轮廓能够被修整成形,可用于不同曲率的曲面磨削.同时,当定位误差在0.1 mm以内时,最大的修整形状偏差不超过5μm/10 mm.成形修整试验结果显示,影响修整精度和修整率的主要修整工艺参数分别为砂轮转速和行走速率.增加砂轮转速可以同时改善修整精度和修整率;增加行走速率会提高修整率,但会降低修整精度.此外,采用适宜的修整工艺,目标形状误差和目标修整率可以分别达到25.1μm/8mm和7.31x10-3mm3/mm3,分别提高修整精度2～3倍和修整率约7倍.     

数控成形磨齿机砂轮修整技术

综述了数控成形砂轮磨齿机砂轮修整方法,对所述修整装置的原理及特点进行论述,并对如何获得高的砂轮廓形精度进行了讨论。     

砂轮精确修整时的声发射检测方法

砂轮修整状态严重地影响砂轮的磨削性能,这在精磨及成形磨削过程中显得尤为突出。本文提出了一种砂轮精确修整的新方法,利用声发射试验检测系统实时提取砂轮修整过程中声发射信号的特征参量,有效地实现了砂轮型面的精确修整。     

金刚笔(碟片)修整砂轮型面的轨迹分析

用金刚笔(碟片)修整成形砂轮是成形磨削巾的一个技术环节.对于金刚笔(碟片)修整成形砂轮中机床运动轨迹曲线进行了分析,认为轨迹线为工件轮廓线的法向偏置线,并对实例进行分析.     

用有限元法设计金刚石砂轮电解修整的阴极

根据电解成形理论设计阴极,用于金属结合剂成形金刚石砂轮的电解修整。应用有限元法求解电场中的拉普拉斯方程几何反问题,计算出阴极曲线形状。假定初始阴极形状,施加阳极边界条件,从砂轮阳极表面开始逐层计算电位分布,求得修整间隙区域的等电位线,从而得到修整阴极工具曲线族。通过设计阴极与砂轮廓形的对比,分析了成形砂轮轮廓形状,修整电压和电解液电导率对设计阴极形状的影响。研究结果表明:设计阴极与成形砂轮的廓形并不一致。随着成形砂轮廓形曲率,修整电压和电导率的增加,设计阴极与砂轮廓形的偏差加大。为了修整出精确的砂轮廓形,成形砂轮的修整参数应保持稳定。     

修整成形砂轮的CAD／CHM系统

砂轮修整是成形磨削中的关键技术。本文介绍一种具有较好通用性和实用性的成形砂轮修整ＣＡＤ／ＣＡＭ系统。该系统具有方便灵活的输入方式和良好的人机界面，能够解决各种类型的蜗杆和齿轮的砂轮修整廓形自动生成、自动编程、加工仿真、误差补偿及修整自动控制等问题，同时能满足任意形状的成形砂轮修整要求。     

立交双滚动成形砂轮修整机构

一、概述导轨的精加工历来是机械加工中关键的基础工艺之一。成形周边磨削是用多片砂轮组合起来,或将宽砂轮修整为成形砂轮,采用周边湿磨法工艺,同时磨削导轨几个表面的高效率方法,是比较先进的工艺之一。一般情况下影响床身导轨磨削质量的因素很多,而成形砂轮修整的质量,则关系着成形精密磨削的优劣。为此,本文介绍一种可使砂轮修整后形状和位置精度高,工作表面粗糙度值低,修整过程稳定的立交双滚动成形砂轮修整机构(见图1)。修整机构安装在磨头主轴的上方,两个金刚钻石刀片12同时分别修整主轴上的两组砂轮13,完成两组     

修整成形砂轮的CAD／CAM系统

砂轮修整是成形磨削中的关键技术。本文介绍一种具有较好通用性和实用性的成形砂轮修整ＣＡＤ／ＣＡＭ系统。该系统具有方便灵活的输入方式和良好的人机界面，能够解决各种类型的蜗杆和齿轮的砂轮修整廓形自动生成、自动编程、加工仿真、误差补偿及修整自动控制等问题，同时能满足任意形状的盛开有砂轮修整要求。     

渐开线蜗杆成形磨削用砂轮的修整

成形磨削与车削相比可显著提高蜗杆的齿形精度和表面质量。根据螺旋面形成原理建立了渐开线蜗杆的齿面方程,利用空间啮合理论计算出了磨削蜗杆所需砂轮的轴向截形,依据此截形数据设计了砂轮数控修整方案,并用修整好的砂轮磨削工件实现蜗杆的数控成形磨削加工。     

成型砂轮数控修整装置的研制与试验

基于渐开线插补原理,研制了一种利用金刚轮作为修整工具的成型砂轮修整装置,并在自主研制的数控成形磨齿机上成功进行了砂轮修整试验,实现了成型砂轮的在机修整。试验结果表明,该装置调整方便,砂轮修整质量高且稳定。     

垂直式超硬砂轮圆弧修整器设计与砂轮修整

针对圆弧形超硬砂轮修整难度大、修整精度低的问题,对树脂结合剂圆弧形金刚石砂轮进行了精密修整研究。设计制造了一种垂直式超硬砂轮圆弧修整器,通过修整试验研究了不同粒度的圆弧形砂轮在修整前后表面粗糙度、弧形精度、圆度、表面形貌的变化情况。砂轮修整前后对氮化硅陶瓷轴承套圈沟道进行了磨削,并测量了磨削后的轴承套圈沟形精度。研究结果表明：相比修整前,修整后砂轮表面粗糙度平均值由1.731 8 μm减小至0.772 4 μm,减小了55.4%;弧形精度平均值由33.604 7 μm减小至8.527 6 μm,减小了74.6%,修整后4个砂轮的弧形精度更加稳定,且随着砂轮粒度的减小,弧形精度略有减小趋势;砂轮圆度平均值由43.721 μm减小至18.002 μm,减小了58.8%,修整使大量新的磨粒露出。所设计的垂直式超硬砂轮圆弧形修整器可对圆弧砂轮进行精密修整,可改善圆弧形砂轮的弧形精度及圆度,修整后砂轮磨削的轴承套圈沟形精度得到了大幅提高。     

On-machine precision preparation and dressing of ball-headed diamond wheel for the grinding of fused silica

In the grinding of high quality fused silica parts with complex surface or structure using ball-headed metal bonded diamond wheel with small diameter,the existing dressing methods are not suitable to dress the ball-headed diamond wheel precisely due to that they are either on-line in process dressing which may causes collision problem or without consideration for the effects of the tool setting error and electrode wear.An on-machine precision preparation and dressing method is proposed for ball-headed diamond wheel based on electrical discharge machining.By using this method the cylindrical diamond wheel with small diameter is manufactured to hemispherical-headed form.The obtained ball-headed diamond wheel is dressed after several grinding passes to recover geometrical accuracy and sharpness which is lost due to the wheel wear.A tool setting method based on high precision optical system is presented to reduce the wheel center setting error and dimension error.The effect of electrode tool wear is investigated by electrical dressing experiments,and the electrode tool wear compensation model is established based on the experimental results which show that the value of wear ratio coefficient K’ tends to be constant with the increasing of the feed length of electrode and the mean value of K’ is 0.156.Grinding experiments of fused silica are carried out on a test bench to evaluate the performance of the preparation and dressing method.The experimental results show that the surface roughness of the finished workpiece is 0.03 μm.The effect of the grinding parameter and dressing frequency on the surface roughness is investigated based on the measurement results of the surface roughness.This research provides an on-machine preparation and dressing method for ball-headed metal bonded diamond wheel used in the grinding of fused silica,which provides a solution to the tool setting method and the effect of electrode tool wear.     

超硬磨料砂轮修整及点轮修整技术

与普通磨料砂轮相比,采用金刚石车削法修整超硬磨料砂轮,修整力大、工具磨损快、修整时间长、效率低、精度低及质量差,致使超硬磨料砂轮的优异性能得不到充分发挥,砂轮修整已经成为制约超硬磨料砂轮工程应用的主要瓶颈.在超硬磨料砂轮修整研究方面,科研成果众多,技术各有特点,然而工程应用有限.点轮修整是集金刚石车削修整、金刚石滚轮磨...     

ZK蜗杆磨削中砂轮廓形的智能化修整

提出了包含多个砂轮修整参数的锥面砂轮数学模型，推导出了基于该砂轮模型的ZK蜗杆齿面方程。在此基础上，讨论了数学模型中修整参数对砂轮廓形的影响规律，提出了ZK蜗杆磨削过程中砂轮的智能化修整原理，实现了根据砂轮半径的变化对砂轮廓形进行高精度、实时地自动修整。     

IN SITU TRUING/DRESSING OF DIAMOND WHEEL FOR PRECISION GRINDING

An application for achieving on-machine truing/dressing and monitoring of diamond wheel is dealt with in dry grinding. A dry electrical discharge （ED） assisted truing and dressing method is adopted in preparation of diamond grinding wheels. Effective and precise truing/dressing of a diamond wheel is carried out on a CNC curve grinding machine by utilizing an ED assisted diamond dresser. The dressed wheel is monitored online by a CCD vision system. It detects the topography changes of a wheel surface. The wear condition is evaluated by analyzing the edge deviation of a wheel image. The benefits of the proposed methods are confirmed by the grinding experiments. The designed truing/dressing device has high material removal rate, low dresser wear, and hence guarantees a desired wheel surface. Real-time monitoring of the wheel profile facilitates determining the optimum dressing amount, dressing interval, and the compensation error.     

数字控制成形磨削技术的研究

根据成形磨削的生成原理,建立与成形表面共轭的修整滚轮运动轨迹的数学模型,并通过利用数控装置控制砂轮修整器的二轴运动、精密分度运动和砂轮的径向进给运动,实现数控成形磨削。     

砂轮修整技术研究现状与展望

砂轮修整在高速高效磨削、精密超精密磨削、成形磨削过程中具有至关重要的作用。磨削过程中主要是砂轮与工件表面相互作用，砂轮随着磨削的进行逐渐磨钝难以有效磨削。为了保证磨削质量和精度，需对砂轮定期修整。砂轮修整自提出以来，国内外学者对其不断改进和创新，取得大量开创性和突破性研究成果，但日益提高的高精度、高效率、高性能生产要求对砂轮修整技术提出挑战。为了推动砂轮修整技术的不断进步，总结分析了目前修整方法的发展现状、基本原理、主要特点以及发展瓶颈，概述了砂轮修整亟需解决的问题，并对砂轮修整探究方向进行了展望。     

多线砂轮复合自动修磨装置的设计与精度检验

多线砂轮复合自动修磨装置采用CNC数控系统,利用两个独立金刚石滚轮休整器,实现单支和多支砂轮的高精度修磨,极大地降低了人工操作带来的加工误差,提高了产品加工精度和效率。通过表面粗糙度检测数据可知,具有多线砂轮复合自动修磨装置的数控丝锥螺纹磨床完全符合加工精度要求。同时,采用多元回归方程建立基于砂轮修整参数的表面粗糙度预测模型,并设计单因素试验,得到砂轮修整参数与表面粗糙度之间的关系。由显著性分析结果得出,径向修整进给量是影响表面粗糙度的主要因素。