基于切深模型的汽车曲轴轴颈巴厘线磨削精度控制

汽车曲轴作为发动机关键零件,其主轴颈、连杆颈巴厘线的磨削精度对发动机性能有较大影响。切入磨削过程中,成形砂轮轮廓将直接反映在曲轴轴颈上,因此研究了基于砂轮修整切深模型的成形砂轮廓形修整误差在线测量及补偿方法,通过控制砂轮廓形修整精度来保证曲轴轴颈巴厘线的磨削精度。采用声发射传感器搭建了砂轮修整过程监测系统,建立了砂轮圆弧修整过程中任意位置的声发射信号均方根值与修整切深的数学模型。通过构建切深模型参数与修整进给速度和修整圆弧中凸量的函数关系,得到了砂轮圆弧修整变参数切深模型,提高了切深模型的准确性。在此模型的基础上,提出了砂轮廓形修整误差补偿策略及实现流程。试验证明:采用变参数切深模型可以准确获得砂轮实际修整廓形,定量评定砂轮廓形修整误差,并且修整误差补偿策略能够有效地保证巴厘线廓形磨削精度。     

沟道磨削用陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度自动调控方法及试验验证

针对轴承沟道磨削CBN砂轮难检测、难修整的问题,提出了砂轮圆弧廓形精度在位检测分析方法以及法向跟踪精密修整方法,并构建了根据廓形精度检测值实时反馈调节修整参数的双闭环控制回路,实现了砂轮圆弧廓形精度的自动调控。利用该方法开展陶瓷CBN砂轮修整以及内圈沟道磨削试验,结果表明：磨削工件廓形精度较好地契合了砂轮廓形修整和检测结果,砂轮磨削性能优良,实现了陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度的高效高精度调控。     

切入式成形磨削外球面形位误差分析

采用切入式成形磨削工艺磨削外球面过程中,工件的球形轮廓表面将产生形位误差。球面圆弧中心径向位移是工件产生球面轮廓形状误差的主要原 因,而球面圆弧中心轴向位移则是球面产生球形对称度误差的主要原因。球面轮廓的形位误差还受到机床精度、砂轮工作表面的球面圆弧曲线修整精度及砂轮磨损均匀度等因素的影响。附图3幅。     

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。     

金刚石滚轮修整及CNC砂轮修整器设计应用（上）

复杂型面工件的成形磨削对砂轮齿形精度的要求相对比较高,如高精度的蜗杆、螺杆、花键及齿轮等的磨削。采用金刚石滚轮CNC砂轮修整器修整复杂型面,其修整方式灵活,更改修整型线方便,操作简单,不需依赖人工的经验,就很容易地修整出各种复杂的型面,对提高工件的表面质量和磨削加工效率,保持砂轮廓形精度的稳定性和砂轮的利用率,是非常有效的修整装置。     

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。     

齿轮成形磨削砂轮廓形优化研究

砂轮廓形优化对齿轮成形磨削精度和效率的影响至关重要。从齿轮端面建立了完整齿廓数学模型,其中非渐开线过渡部分采用圆弧曲线,利用无瞬心包络法求解了磨削一个齿槽的完整砂轮廓形,推导了左右固定弦齿间点解析式。调整了砂轮安装角以改变砂轮与工件的左右齿面的接触线形状和位置,使左右更对称;调整了固定弦齿间点在齿面上的位置,使之靠近分度圆,接触线分布集中,发散小。基于线性加权和法建立了多目标优化模型,以磨削效率高、左右接触线对称、单齿接触线长度最短为优化目标,利用MATLAB开发优化程序对砂轮廓形进行了优化。通过实例计算验证了调整砂轮安装角和固定点位置对砂轮廓形优化的有效性。     

电火花机械磨削修整粗粒度成形砂轮试验研究

粗粒度金属基金刚石砂轮磨削效率高,面形精度保持性好,可以满足各种成形零件的精密加工,但存在因修整困难而难以推广的问题。针对该问题,提出采用电火花机械磨削法修整粗粒度金刚石砂轮。探究了放电参数对修整效率及刀具损耗量的影响规律,并以修整效率为优化目标选取粗修整试验放电参数,以修整精度为优化目标选取精修整试验放电参数。设计了半径为3 mm的凹圆弧、凸圆弧砂轮修整试验,粗修整后凹圆弧、凸圆弧半径分别为2867.510μm、2919.254μm,尺寸误差分别为4.43%、2.69%,轮廓精度PV值为54.34μm;精修整后凹圆弧、凸圆弧半径分别为3005.107μm、3001.588μm,尺寸误差分别为0.17%、0.053%,轮廓精度PV值为17.28μm。最后,磨削碳化硅陶瓷试件,获得凹圆弧、凸圆弧半径的尺寸误差分别为0.24%、0.045%,工件表面粗糙度Ra可达0.463μm。     

金刚石砂轮V形尖端切向磨削修整试验研究

针对超硬模具微结构磨削过程中金刚石砂轮V形尖端几何精度难以保证以及修整困难等问题,提出碳化硅修整轮切向磨削修整方法,采用不同修整参数对树脂结合剂和金属结合剂金刚石砂轮V形尖端进行修整试验,并采用修整后的金刚石砂轮进行了微结构阵列磨削试验。结果表明:在一定的修整参数下,树脂结合剂和金属结合剂金刚石砂轮的尖端圆弧半径分别达到3.5μm和2.0μm;两种砂轮尖端圆弧半径随着修整轮进给速度、修整深度的增加而增大,随着金刚石砂轮转速和修整轮粒度号的增加而减小;金属结合剂金刚石砂轮修整效率较低,修整后的尖端圆弧半径较小。微结构阵列磨削结果表明,修整后的两种金刚石砂轮能够满足微结构加工,而且发现树脂结合剂金刚石砂轮加工的微结构表面质量较好,更易于实现延性域磨削。     

仿形修整器仿形样板的设计计算

成形磨削中,砂轮仿形修整精度直接影响零件磨削精度。文章介绍了考虑仿形考虑仿形指尖圆弧半径和金刚笔尖圆弧半径的仿形样板设计计算方法,并用生产实例验证了设计结果。     

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。     

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.     

内齿轮成形磨削的砂轮修整算法研究

针对内齿轮成形磨削的技术难点,研究了内齿轮成形磨削的砂轮修形方法。在建立内齿轮成形磨削数学模型的基础上,推导了内齿轮成形磨削砂轮廓形和修形轨迹的坐标计算公式。基于VC++6.0编制内齿轮砂轮修形软件,输出数控砂轮修整程序。最后通过软件实例,验证了理论的正确性和软件的可行性。     

摆线螺杆成形铣刀的铲磨

目前,我国工厂普遍采用成形铣刀加工摆线螺杆泵螺杆的成形螺旋槽。而成形铣刀是由手工修整的成形砂轮铲磨而成,刃形误差较大。本文介绍利用两套圆弧修整器产生的扁圆曲线,修出较准确的砂轮廓形,基本上实现了铲磨机械化,并提高了精度和效率。     

金刚石砂轮电解修整参数对工具阴极形状的影响

在金属结合剂成形金刚石砂轮电解修整过程中,电解参数对工具阴极的形状有显著影响。通过有限元法计算出阴极曲线形状,并与砂轮廓形比较,分析了砂轮廓形、修整电压、电解液电导率、电流效率和阳极砂轮表面的电流密度等参数对工具阴极形状的影响。     

ZK蜗杆成形磨削的砂轮修整技术研究与实验

随着数控技术的发展,蜗杆的加工越来越多采用数控装置,使用成形法磨削。因此,利用数控技术精确控制金刚盘修整轮运动的轨迹,可以得到更高精度和更复杂的砂轮截形。首先制定了ZK蜗杆和砂轮的坐标系,建立了砂轮模型,推导了ZK蜗杆加工时的砂轮的理论廓形,即金刚盘的运动轨迹。其次,基于软件平台,设计了完整的砂轮修整器控制系统,能够控制磨削加工、砂轮廓形计算、图形显示和砂轮修整等功能。软件基于模块化设计。通过实验研究,精度达到要求。为后续数控蜗杆磨床的设计提供一定的理论依据。     

修形齿轮成形磨齿技术的应用研究

针对数控成形磨齿技术在修形硬齿面精加工中的应用,研究了修形硬齿面成形磨削过程,介绍了成形砂轮廓形的计算方法,以及砂轮廓形的圆弧插补算法,并提出了接触线优化方法。     

曲轴磨床机械靠模式砂轮修整器

我们在多年的内燃机生产实践中深深地感到曲轴磨床的砂轮修整是提高曲轴加工的产量和质量的关键,同时又是一个棘手的问题,因为大多数内燃机曲轴被磨削部位的形状决定了对砂轮既要修整外圆,又要修整两侧的过渡圆弧,并且要求外圆,肩面和两侧圆弧准确相切、圆滑过渡,采用切入式磨削的曲轴磨床所要求的砂轮修整精度就更加严格。     

3MZ1420A外沟磨床砂轮圆弧修整器改进

3MZ1420A外沟磨床砂轮圆弧修整器使用一段时间后,其回转速度不均匀,造成砂轮修整后外形轮廓达不到要求,磨削后套圈沟道的表面粗糙度及沟形误差变大。在分析砂轮圆弧修整器工作原理的基础上,详细论述了改进过程及效果。     

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。