硬质合金滑动轴承平面磨削加工方法研究

硬质合金滑动轴承产品端面作为基准面精度要求高,采用普通平面磨床加工效率低.双端面磨床作为一种高效率的平面加工机床,被广泛应用于轴承等行业,而常规的装夹方式仅适用于高径比小的产品,高径比大的产品及带台阶产品无法满足工艺要求.为充分利用双端面磨床高效率高精度的加工特点,本文分析了双端面磨削高径比大的产品产生垂直度超差的原因...     

MTS1600 500六轴数控砂带磨床构建及磨削仿真验证

MTS1600-500六轴数控砂带磨床是用于叶片磨削抛光的精密加工高端数控机床,该磨床磨削加工的工件主要以宽弦空心风扇叶片为主,空心叶片的制造工艺复杂,成本昂贵.磨削加工处于叶片加工关键步骤中的最后一步,这就要求在实际磨削加工前进行虚拟仿真磨削.该磨床可实现六轴联动,机床结构复杂,不存在现有仿真环境.为解决此问题,以UG为平台构建MTS1600-500六轴数控砂带磨床的几何模型并装配,在VERICUT中搭建该磨床磨削加工仿真环境.以某型号宽弦空心风扇叶片为仿真加工对象,对该磨床建模仿真环境进行验证,最后通过实际磨床的磨削加工验证了所建模型与仿真环境的正确性.该磨床的虚拟仿真环境可实现磨削加工过程的动态仿真,加工效率得以提升,也为后续加装在机测量模块奠定基础.     

砂带磨削在钢坯试样加工铣磨床上的应用

根据钢坯试样加工铣磨床的功能需求,采用了砂带磨削对试样进行磨削加工.介绍了砂带磨削的原理及特点,阐述了试样加工铣磨床的砂带磨削装置及磨削参数.该机床在实际应用中获得了满意的效果.     

皮带输送机用陶瓷托辊专用磨床设计

针对皮带输送机专用的陶瓷托辊加工过程中存在的加工难度高、耗时长、效率低、废品率较高等问题以及用户要求,设计Al2O3陶瓷托辊的磨削加工专用双磨头磨床,确定该磨床的整体结构及旋磨方案,计算磨削参数、磨削力与功率、旋转主轴功率,重点进行了双磨头结构设计、尾座主轴结构设计、床鞍结构设计、床身结构设计、控制磨削用量结构设计的分析。使用该专用磨床可一次磨削加工实现对陶瓷托辊的粗磨和精磨,同时保证托辊圆柱度、表面粗糙度及成品率,极大地提高了磨削加工效率。     

网络通讯技术在磨削质量监控中的应用

研究并开发了一套新型红外线磨削温度自动检测系统.该系统将中央磨削质量检测室中的计算机和全厂的关键磨床组成局域网,可以实时监测每一台磨床的磨削温度.磨床的磨削温度由自行研制的红外线磨削温度自动检测仪来测量.当磨床的磨削温度超过计算机限定值时,中央磨削质量检测室的工程师可通过局域网将磨削用量、修整砂轮和切削液冷却强度等信息显示在磨床的液晶屏上,以供磨床的操作者参考并采取相应措施来降低磨床的磨削温度,可以实现零件在限定的磨削温度范围内高质量、高效率加工.本系统目前已应用在磨削现场,其中磨削温度测量准确,局域网传递信息精确,方便了工程师对现场操作人员的指导,极大地提高了磨削工作效率.     

新型陶瓷托辊专用磨床磨削颤振稳定性分析

为了避免陶瓷托辊专用磨床在加工过程中产生颤振而降低磨削质量,根据陶瓷托辊磨削加工机制,建立了陶瓷托辊磨削加工过程数学模型,通过MATLAB计算分析得出磨削深度与主轴转速的稳定性叶瓣图,确定了陶瓷托辊磨床在磨削深度低于4 mm时可无颤振稳定磨削。研究结果为陶瓷托辊专用磨床稳定磨削加工提供了参考。     

全数控凸轮轴高速磨床的研发

介绍全数控凸轮轴高速磨床的设计过程和功能模块,其中包括凸轮轴磨削的理论研究、凸轮轮廓数学模型的建立以及一些关键机械结构的研制.该高速磨床是凸轮轴加工的专业数控没备,采用CBN砂轮,利用磨削点跟随的原理进行磨削加工,提高了凸轮轴的加工精度;同时,将砂轮的线速度提高到120 m/s,大大提高了磨削加工的效率.     

大型船用曲轴磨床的有限元分析及优化设计

大型船用曲轴的重量及体积庞大,磨削精度要求很高,而曲轴磨床刚度对磨削精度影响很大,因此,能够仿真解析和改善磨床的刚度尤为重要.基于Pro/E的子模块--Pro/MECHANICA有限元分析软件,建立了大型曲轴磨床整体模型,并对磨床进行了静态刚度计算及优化设计,最终得到了既能够减轻磨床质量,降低生产成本,又能够改善磨床刚度,提高加工精度的优化结果.从而为提高大型曲轴磨床的加工精度,获得更佳设计方案提出了思路.     

数控成形槽专用磨床的设计与研究

介绍了1种磨削汽车螺杆类零件的专用数控磨床。重点分析了磨削加工中的技术方案以及数控成形槽专用磨床设计中的关键技术。根据数控成形槽专用磨床的特点,制定了研究开发的技术路线。通过对磨削加工对象的主要技术指标分析,提出了设计的新思路,优化了磨床的设计布局。数控成形槽专用磨床的成功设计经验,为磨床设计人员在进行方案设计时提供借鉴。     

三自由度柔性砂带磨床各关节轴的刚度和角位移对机器人磨削加工轨迹的影响

介绍用于机器人磨削加工的3自由度柔性砂带磨床的组成.采用Denavit-Hartenberg法建立该磨床的运动学模型,推导出磨削力作用点的法向挠度与各关节轴刚度和角位移的关系.通过数值仿真,分析各关节轴的刚度和角位移对磨削力作用点的法向挠度的定性和定量关系并得出一些结论.这些结论可用于3自由度柔性砂带磨床的设计和机器人磨削加工轨迹的在线修正,以提高机器人砂带修形磨削加工的精度.     

YK2045数控磨齿机的电气设计

YK2045数控磨齿机是目前国内研制的第一台七轴五联动的数控螺旋锥齿轮磨机。本文阐述了该机床的数控系统选择．电气原理、布线和电柜设计，以及安全性和可靠性方面采取的措施。     

A five axis computer controlled twist drill grinder

A new type of drill grinding machine controlled by a microprocessor has been designed. This machine has five computer controlled axes, each axis is driven by a DC servo motor. Three of the axes are rotary allowing the drill to take up any orientation in space. Two are translations allowing the grinding wheel to approach the drill point no matter where it is. Contouring software makes it possible to produce the necessary features on the drill point utilizing this positional flexability. For example, a racon point which has a round flank, a helical point which has a raised tip or web thinning and point splitting can be produced. Drills in the range of 0.375 in. (9.5 mm) to 1.5 in. (38.1 mm) dia. and in the length range of 7 to 15 in. (180 to 375 mm) can be ground. A sensor finds the location of the drill flute so the microcomputer can automatically orient the flute and cutting edge.     

基于数据驱动的凸轮磨削轮廓误差补偿

针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复杂的非线性系统动态线性化处理。针对两轴之间由于伺服跟踪误差不同导致的滞后量不同,利用交叉耦合迭代学习控制,将补偿量按照交叉耦合系数反馈到单轴伺服控制系统中,实现对凸轮磨削轮廓误差的补偿。最后通过仿真实验验证了提出的轮廓误差补偿策略可以有效减小凸轮的轮廓误差,提高了数控凸轮磨削机床的加工精度。     

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

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。      

数控高效蜂窝磨削加工设备及工艺

针对航空发动机蜂窝环形密封件磨削加工的工艺要求,开发了6轴数控电火花蜂窝磨削加工专用机床,由计算机对加工电参数、伺服过程及工艺规准进行自动控制,得到了高效、精密的加工效果。     

基于虚拟中心距加工原理的新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床设计及关键技术研究

针对新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床研发中的难题,在蜗杆齿面的成形原理及传统磨削方法的基础上分析了齿面的虚拟中心距磨削原理及关键技术,论证了四轴四联动磨削方法的可行性并提出了新型磨床的结构布局及总体设计方案;针对产形面到摆头回转工作台中心轴线距离过大以及砂轮产形面上的磨削点到联动回转工作台中心轴线距离过大的两类难题,在结构布局上提出了砂轮倾角式磨头设计匹配磨头内藏式的设计方案,对于砂轮的修整及补偿方式提出了主轴平移修砂的设计方案,解决了在磨削过程中,因联动回转工作台回转误差所造成的砂轮磨削区域形位超差的问题并完成了机床虚拟样机的设计。     

cBN砂轮在低速磨削中的应用

cBN砂轮在高速设备上使用非常广泛,但在老式低速磨床上采用cBN砂轮的非常少。我们在这方面做了大胆的尝试,就是在老式磨床上不做任何改进,直接更换相同直径的陶瓷cBN砂轮,通过更换皮带轮改变传动比,把砂轮速度从51.4 m/s提升到64.8 m/s,增大冷却液流量、压力,确定冷却液冲刷位置,改变切削的进给量,使cBN砂轮的一个修整频次内寿命大幅提升。最后证明陶瓷cBN砂轮在低速磨床中一样可以替代刚玉砂轮,并且不需要大的改造投资,可以获得非常好的综合经济效益。     

数控机床铣削等距型面轴的理论研究

提出了在数控机床上铣削等距型面轴的新方法。通过建立和分析等距曲面及其加工中有关问题的数学模型，得到了数控铣削等距型面轴时确定自适应步长的算法以及行距、残留高度等重要理论问题的计算公式，为等距型面轴数控加工的实验研究奠定了理论基础。     

5轴加工奇异区域非线性误差控制方法

5轴数控机床在加工奇异区域时,由于旋转轴的剧烈变化导致产生较大的非线性误差,加工质量下降。针对这个问题,以A-C双转台机床为例,分析机床产生奇异现象的原因,提出检测5轴加工奇异区域的方案,通过对奇异区域相邻刀轴矢量之间进行插值处理,减小相邻刀轴的角度变化,使相邻刀位点之间的最大非线性误差小于机床允许的最大非线性误差。用MATLAB对比插值前后5轴机床转角和非线性误差的变化,证明该方法可以降低C轴的过大转角同时减小非线性误差。