清除磨削颤振的新方法——变速磨削

<正> 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     

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。     

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…     

平面磨削颤振试验研究

首先,通过平面磨削过程动力学模型,对平面磨削颤振的发生和发展进行分析。然后,设计平面磨削颤振的试验方案,获得磨削颤振和磨削表面波纹度的试验结果,进而研究不同的磨削条件对磨削颤振和磨削表面波纹度的影响,得到与理论分析一致的结果。最后,给出磨削颤振和磨削表面波纹度之间的相互关系,研究表明,在平面磨削过程中,磨削深度是影响磨削颤振和磨削表面波纹度的主导因素;在较大的磨削深度条件下,磨削颤振的幅值和磨削表面的波纹度幅值随着工件速度的增加有显著增大的趋势。     

机床导轨磨削表面划痕问题的分析与研究

导轨是机床的重要部件之一。为提高导轨的精度、耐磨性及动态性能,导轨通常需要进行硬化处理和磨削加工。磨削加工时,高速旋转的砂轮去除工件表面材料的同时会造成砂轮砂粒脱落,而脱落的砂粒夹在砂轮和工件间会造成磨削表面出现划痕。基于此,从砂轮、磨削液以及磨削工艺参数等方面进行综合论述及分析,阐述机床导轨磨削表面划痕问题产生的原因,并提出了改进方案。     

计算机辅助分析磨削振动系统的稳定性

机械制造中,无论高效率加工或精密加工,磨削已逐步成为范围十分广泛的加工方法,而磨削加工时,工件发生颤振,则是一个十分有害的问题。它既会降低加工质量,又影响生产率,严重时,甚至使加工无法继续进行。因此,抑制或延缓磨削颤振,就成为人们重视和研讨的课题了。可以通过不同途径来抑制或延缓磨削颤振,如提高工艺系统动态特性,合理布置刚度主     

中频淬火曲轴磨削裂纹产生原因及对策

磨削表面烧伤是磨削过程的瞬时高温使工件金属表面产生一层很薄的氧化层,对于已淬硬件来说可能会造成表面磨削回火软化,严重的甚至产生裂纹,影响工件的耐磨性和使用寿命。以某型号发动机的球墨铸铁曲轴中频淬火后在磨削加工时轴颈表面产生裂纹现象为实例,分析轴颈表面由于磨削烧伤而产生裂纹的原因,并从热处理工艺及磨削工艺两个方面介绍了消除磨削裂纹的方法。     

磨削颤振特性研究进展

首先阐述了磨削加工过程中的颤振会导致工件尺寸误差、形位误差、表面粗糙度和波纹度等指标的恶化,直接影响了工件加工精度和表面质量;接下来系统地介绍了现有的、比较有代表性的磨削颤振机理研究技术;最后对磨削颤振特性研究技术的发展前景进行了展望,指出了该研究领域当前需要进一步研究的问题和发展趋势,为今后的研究提供参考。     

细长轴磨削加工的关键技术研究

细长轴刚性较差,在加工过程中因机床及刀具等多种因素影响,工件易产生弯曲变形,特别是磨削加工的细长轴,由于零件的尺寸公差、表面粗糙度要求较高,又因磨削前工件一般已经进行过淬火或调质等热处理,磨削时的切削力和切削热更容易引起工件变形,从而影响尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。从消除工件残余应力、如何选择砂轮和修整砂轮、合理选择磨削用量、适当选用辅助支撑减振棒和中心架跟刀架、正确运用切削液和减少顶尖压力等措施,很好地解决了细长轴加工的问题,成为加工细长轴的关键技术。     

强化磨削表面淬火新技术

众所周知,在淬火工件的磨削加工中,由于工艺参数控制的失当和冷却不良等原因,磨削热可能使工件表面在短时间内上升到很高的温度,工件在这样的温度下不仅可能发生回火,而且有时会发生二次淬火甚至局部熔化。长期以来,对于高硬度淬火零件的磨削中,人们是力图通过控制磨削参数和冷却来控制零件表面温度,不至于在磨削中产生硬度下降、磨削裂纹和烧伤等缺陷。但是,人们也想到,既然磨削热可导致淬火零件的二次淬火,那么通过工艺控制能否实现利用磨削热对未淬火零件进行表面淬火呢?近年来不少研究指出了这种可能性并对其工艺参数的选择进行了探讨。     

预应力淬硬磨削工件表面层质量试验研究

从抗疲劳制造与绿色制造的观念出发,融合预应力磨削与磨削淬硬技术原理,提出了将残余应力控制、表面淬火及磨削三者集成于一体的预应力淬硬磨削技术理论与方法。对45钢试件进行了预应力淬硬磨削加工试验,以工件淬硬层表面残余应力、硬度及粗糙度为研究对象,与相同条件下的磨削淬硬工艺试验结果进行了对比分析。结果表明：预应力淬硬磨削工艺可增大工件表面残余压应力,减小拉应力,其工件表面残余应力状态优于磨削淬硬工艺;预应力淬硬磨削工件表面硬度可以达到基体硬度的3倍左右,而工件表面粗糙度小于磨削淬硬工艺工件表面粗糙度。因此,在相同的加工条件下,预应力淬硬磨削工艺比磨削淬硬工艺具有更好的抗疲劳性、耐腐蚀性及表面完整性。     

变速磨削及倒谱分析

一、前言磨削加工是精加工的主要手段之一。在加工中,常常会发生强烈的振动,通常称为颤振。颤振会给加工质量带来严重的问题,降低表面光洁度、加工精度,对机床寿命也带来不利影响。因此,研究颤振对于提高生产率、加工质量具有十分重要的意义。许多学者的研究指出,变速磨削能够有效地抑制颤振,但对这种作用的理论解释却很少。作者从振动调制的观点提出了下面的观点:振动调制是磨削颤振发展的重要因素,变速磨削有效地改善了颤振的调制状态,从而抑制了颤振的发展。作者在上海机床厂生产的M1420型磨床上作外圆切入磨的变速磨削试验,实验结果证实了理论分析的结论。     

球面磨削装置

球面磨削工装(见图)用于M5M万能工具磨床,可磨削仿型铣刀、球面、圆弧面立铣刀刃形和其它工件的端头球面。工件自转用微型调速电机;工件的公转采取手动。当工装调装好后,工件球面的精度主要取决于机床砂轮的进刀精度。弯板上两轴线的垂直度和相交度、下端面轴线的垂直度要求较高,因此加工弯板需在卧式镗床上,一次装夹中完成。底盘上表面与轴线的垂直度,需在内圆磨床上的     

利用再生谱方法预测磨削颤振稳定性

一、前言磨削过程中的自激振动直接影响到磨削加工的生产效率和工件的表面质量,判别和预测磨削颤振是防治颤振的前提。这个问题一直是理论研究和生产实际中的重要课题。于1954年Hahn对内圆磨削提出一种利用等效阻尼作为颤振判据的方法以后,不少学者对此进行了研究,提出各种条件下的判据。     

滚珠丝杠磨削再生颤振稳定性极限预测

滚珠丝杠磨削过程中再生颤振对提高工件质量和生产效率有很大影响。在对滚珠丝杠磨削振动系统建立动力学模型的基础上,推导计算出机床再生颤振系统极限磨削深度与砂轮转速的计算公式及绘制出颤振稳定性极限预测图。最后,通过实验结果验证了该颤振稳定性极限预测模型的有效性和实用性。     

磨削力自适应控制系统的设计

可转位刀片的传统磨削加工大多采用恒进给量控制法,若工件的余量不均、材质不均、磨削速度较高、砂轮的切削性能较差时,在进给速度较大时,将对工件的加工表面质量产生不良影响,如表面粗糙度增大,工件表面烧伤和产生微裂纹,砂轮磨损加剧,砂轮轴变形,甚至砂轮崩裂。若降低进给速度势必会影响加工效率。自适应加工技术是解决上述问题的重要途径,论文讨论了应用该技术对影响加工效率和精度的切削力、转矩、功率、刀具磨损、尺寸精度、和表面粗糙度等物理量进行检测、建模、提取特征,对进给速度、主轴转速等工艺参数进行实时控制,使机床的工艺系统在高效加工中处于最佳状态。     

内圆磨床加装端面磨削装置

普通内圆磨床的主要功能是磨削内孔,对于那些孔端平面需要磨削并保证与内孔垂直的零件就不能加工。如果在普通内圆磨床上加装一个端面磨削装置就能在工件一次装夹的情况下磨削内孔和孔端平面。下面介绍一种我厂自行设计制造的端面磨削装置,它安装在无锡机床厂生产的M2110A/1型中孔座面磨床上加工船用柴油机针阀体的端面,也可安装在普通内圆磨床上扩大机床的工艺功能,具有结构简单、操作方便、不改变机床原有结构、不     

平面磨削时工件热变形误差分析及其补偿

一、前言在平面磨削时,影响工件加工精度的因素除了磨床本身的运动误差以外,另一个重要因素就是在磨削过程中工件的热变形造成的加工误差。通常,当磨削热输入后,工件(特别是较长的工件),由于上下层的温差,工件热变形呈中凸形,在热态下磨平的工件待冷却后就呈凹形。在精密磨削加工时,有时工件热变形造成的误差往往大于机床运动误差所造成的加工误     

砂带磨削

前言砂带机床和破带磨削是一种新型高效的精密的加工工艺和抛光方法。破带磨削有“快速磨削法之称，磨削效率已达普通砂轮磨削的5倍，普通铣削的10倍。对于加工表面来说，一般可在极短的时间内（如一分钟之内略原粗糙度下降1～2级，破带磨削可达粗糙度Ra0．1μm。基本上可保持原工件尺寸精度。它是一种新颖的先进的高效加工手段。国际上已有各类砂带机产品应用，国内尚处在推广此项先进技术阶段。一、磨削机理应用粘满尖锐磨粒的带形环状砂布带（取代砂轮）这一多刀多刃的切削工具进行磨加工称砂带磨削。精选的针状砂粒是采用目前世界上最…     

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。