精密螺纹磨削的研究——第三个报告,丝杠的热变形

第一个报告叙述了螺纹磨削螺距误差的来源,第二个报告研究了磨削时工件螺纹热变形引起的螺距误差以及对工件内的温度分布进行了理论分析(参见本刊1976,3) 本报告用理论和试验来讨论丝杠和其配合螺母之间的摩擦产生的某些热源所引起的母丝杠的温升和热变形,结果表明,这种热变形对被磨螺纹的螺距精度影响甚大。     

磨削过程中的热损伤

热模型的发展为普通磨削过程提供了可靠的计算方法。工件的磨削温度与运动参数的关系可方便地用这种热模型来确定。当每次只考虑一个运动参数的影响时,它和早先发表的磨削实验结果是一致的(有时也有矛盾)。随运动参数变化的磨削力和所需能量的大小,表明了所加工的材料是易磨还是难磨。此外,各种材料的特性,特别是热常量在描述磨削期间的热负荷时是很重要的。它可以计算工件受热区的深度,可以估量预计的工件烧伤和评定残余应力的原因。有些情况下,还可计算出真实残余应力的分布情况。本文也考虑到瞬时温度影响和实际工件几何形状的相对重要性。切断磨削热模型的发展说明了普通磨削和切断磨削间的根本区别,特别是对于工件材料里的热平衡和热分布进行了详细地描述。缓进给强力磨削(就热分布来说,可认作介于普通磨削和切断磨削之间的一种中间方式)的经验建立指出,(外圆)磨床的一种新概念。这种新概念指出了在热平衡和热流分布方面的那些差别。这必将导致热损伤研究工作,进一步开发。     

平面磨削温度场三维有限元仿真及其实验研究

在考虑工件材料物理性能与温度的非线性关系情况下,采用三角形热源模型对一些典型的磨削工况进行了三维有限元仿真,获得了工件的温度分布.采用热电偶法测量了磨削温度,发现有限元仿真值与实验测量值相当吻合,仿真结果能够真实地反映工件的热状况.     

精密螺纹磨削的研究——第五个报告,用数字控制补偿螺距误差

文本为精密螺纹磨削的研究的第五个报告,正如第二,第三,第四个报告所叙的螺距误差主要是由工件的螺纹或磨床的热变形引起,因此,本报告的目的,是在考虑到这些原因的情况下,讨论如何按照磨削条件对螺距误差进行补偿。使用数控补偿装置的结果表明,磨削1米长的丝杠,可使全长上的螺距累积误差减少到5微米左右。(这个实验是在1968年完成的)。     

高效率磨削时的热损伤

<正> 本文首先介绍了Jaeger 的移动热源热模型图,切断磨削热模型图和蠕动进给磨削热模型图。在此基础上论述了高效率成型磨削时的热源分布与热传导情况。由于磨削时的热损伤引起工件的表层变色,而金属表面层的变色与加热温度有直接关系,并影响到工件材料的性能,故本文通过试验观测到工件热损伤时的变色情况,得出了各种因素对工件热损伤时的影响,然后应用热模型图的热源分布与热传导原理对试验结果进行了分析。     

精密螺纹磨削的研究(第一个报告:螺距误差的起因)

近来,机床和长度测量仪等设备上淬硬和磨削丝杠的使用与日俱增,而且对这些磨削丝杠要求有极高的螺距精度,如已普遍使用在数控机床上的那些丝杠。然而,目前的螺纹磨削技术还不能满足这种要求。基于在螺纹磨削中热变形是螺距误差的主要起因这一设想,本文将讨论工件螺纹和磨床热变形的试验和理论分析。为了达到最小的螺距误差,可按照磨削情况加以补偿。为此,根据作者们的试验,使用了一个数字控制系统的补偿装置。试验结果证明,磨削一米丝杠的全长螺距累积误差降到5微米左右;另外,对设计一台磨削高精度丝杠的螺纹磨床提出了一     

热源形貌对超精密磨削热模型影响的研究

在新建立的热模型基础上研究了超精密磨削过程中磨削热对工件的影响,并得到静态下的热源分布.利用多个热源模型模拟不同的超精密磨削条件,分析了热源参数对温度分布的影响,这一新型的热源模型及分析结果很重要,保证了超精密磨削工件的表面质量.     

平面磨削温度场有限元仿真及实验

在考虑不同磨削参数对温度场的影响的情况下,根据三角形热源模型对磨削工件进行了有限元仿真,获得了工件的温度分布。采用热电偶法测量了工件的磨削温度,发现有限元仿真值与实验测量值相当吻合,仿真结果能够真实反映工件的温度场。该有限元仿真方法对磨削过程中工件温度场的研究具有实际意义,为避免磨削烧伤提供了技术支持。     

高效深切磨削加工中工件的热传递研究

研究了高效深切磨削加工中磨削热在工件中的热传递现象。研究发现,在高效深磨（HEDG）加工中,工件的热渗透层很浅。随着磨削速度的增加,磨削热趋于集中于工件的表层,而且加工中这个表层被快速的去除。传递给工件的热量较少,导致工件的磨削温度相当低,从而有效的避免了磨削烧伤。而对于长度较短的工件,可能达不到稳态传热条件,尤其在工作速度较低的情况下。     

杯形砂轮平面磨削温度场的有限元分析

为了反映磨削温度的动态变化．本文根据加工工件材料性质和工作条件，对杯形砂轮磨削矩形工件进行了台理假设，建立了弧形移动热源热平衡状态下的简化传热数学模型。利用有限元处理软件ANsYs5．5，进行了温度场初步模拟计算，获得了矩形工件内部温度场分布，计算结果较真实的反映了工件的热状况。     

高效深磨技术中温度的理论分析

本文提出了高效深磨的热模型。该热模型中，工件与砂轮的接触用圆弧面表述。发现接触角和Peclet数对磨削区温度有很强的影响。发现材料去除率高而且无磨削烧伤。新热模型对接触区温度很准确的预测。还发现高效深磨中比磨削能很低。而磨屑带走了大部分热。同时，在磨削液被阻碍进入磨削区后，工件的温度急剧上升。     

基于ANSYS的平面磨削温度场的有限元仿真

通过确定移动热源的加载方式,运用ANSYS软件的热分析模块对磨削温度场进行仿真分析,得到了不同载荷步的温度场分布以及不同深度的节点的温度变化曲线,验证了越靠近热源磨削温度越高以及工件下层材料温升显著低于工件表面。通过改变砂轮线速度、工件进给速度和磨削深度,得到了主要的磨削参数对磨削区温度场的影响状况,证明了钛合金磨削存在临界磨削速度。在临界磨削速度附近某一区间磨削温度出现回落,因此适当的磨削速度、高的工件进给速度和小的磨削深度可以有效的减小磨削温度。     

把神经网络应用于丝杠磨削过程的建模与控制

提出了利用两个人工神经网络对丝杠的磨削过程进行建模与预测控制的思想.其中,网络1用于复映传动链、热变形和力变形等误差源与工件螺距误差的关系,即建模;网络2根据网络1的输出和工件螺距误差的仿真值而预报输出下一采样周期的综合补偿控制量.通过一系列试验研究,证明此控制策略能减少工件螺距误差80%以上,有效提高了试件丝杠的磨削精度.     

高效深磨加工中热渗透和瞬态分析

本文研究了高效深磨技术中的热渗透。研究发现，在高效深磨(HEDG)加工中，工件的热渗透层很浅，随着工作速度的增加，磨削热趋于集中在工件的表层，而且加工中这个表层被快速的去除。从而传递给工件的热量较少，导致工件的磨削温度相当低。而对于长度较短的工件，可能达不到稳态条件，尤其在工作速度较低的情况下。     

磨削温度与温度场的简便测定与计算

磨削是机械零件精加工的主要工艺方法之一,它对于被加工零件表面质量的优劣起着决定性的作用,而磨削过程中所产生的热现象却是影响工件表面质量的主要因素。因此,把握磨削温度的高低,分析在工件内温度的分布状况,对于认识磨具与工件相互作用的性质,合理运用磨削工艺,进行有效的表面质量控制,具有极为重要的实践指导意义。     

圆环内圆磨削的热变形有限元仿真

本文运用热弹性力学原理,结合圆环内孔磨削的实际情况,进行合理的简化和假设之后,建立了圆环内孔磨削的热力学数学模型,利用有限元分析软件ANSYS,对热传递过程和热变形过程进行了仿真,得到了磨削工件的温度场分布云图和热变形情况,进而分析了磨削过程中磨削圆环的温度分布及热变形误差。模拟结果较真实地反映了圆环内孔磨削热状况,为解决圆环内孔磨削表面热损伤和热变形等问题提供了依据。     

磨削温度场的有限元模拟及仿真

金刚石砂轮磨削结构陶瓷过程中,所产生的磨削热是影响工件表面质量的关键因素之一,而磨削参数对工件表层温度分布有重要影响。本文采用有限元法,通过两种陶瓷材料对比分析,运用ANSYS软件对磨削温度场进行了仿真研究,利用仿真模型对影响因素作了分析。     

提高无心磨床的加工效率和精度

在无心磨床上通过加大切削用量来提高生产率。往往因工件表面大量发热,导致工件尺寸变化太大,甚至造成废品。 可在机床上采用固定挡铁或主动控制尺寸的仪器把加工件控制在公差范围之内。为了便于生产,零件终磨时不要等零件冷到室温再进行测量。终磨时在零件温度一致的情况下,冷到同样温度后的尺寸应该相同。但是在磨削时,由于磨削留量的差异,零件的温度是不相同的。留量大,零件磨削热就大;留量小,零件温度就低。 降低零件温度最有效果的办法是在被磨削零件(即磨削区)下部附加一个冷却液喷咀。因为用贯穿法磨削时,零件是向下旋转的。 这样一…     

圆环内孔磨削温度场的有限元仿真

运用传热学原理,结合圆环内孔磨削实际情况,并进行合理的简化和假设,建立了圆环内孔磨削的热传导数学模型,利用有限元分析软件ANSYS,对热传递过程进行了仿真,得出了工件内部温度场分布云图,进而分析了磨削过程中温度的分布及变化情况.模拟结果较真实的反映了圆环内孔磨削热状况,为解决圆环内孔磨削表面热损伤和热变形等问题提供了依据.     

磨削淬硬工件热变形数值分析

磨削淬硬技术在加工过程中因高温引发了工件热变形,导致加工后工件呈凹形,影响了磨削淬硬层的分布。本文通过ANSYS热—力耦合模块对磨削淬硬中的热变形进行了模拟分析,用时变磨削热流密度加载模拟得到结果与试验测量结果吻合性好。