RESEARCH ON PARALLEL GRINDING METHOD OF NON-AXISYMMETRIC ASPHERIC LENS

In order to resolve the problems of machining non-axisymmetric aspheric lens, which is short of flexibility in mould grinding and needs high accuracy CNC machine center in globe diamond wheel grinding, a new parallel grinding method that utilizes common arc diamond wheel is put forward. Base on the approach calculation of machining locus, the advantages of parallel grinding that machines non-axisymmetric aspheric lens by 2.5-axis CNC machine center have been obtained. The results of grinding experiment show the new method can meet the need of grinding high accuracy non-axisymmetric aspheric lens.     

RESEARCH ON PARALLEL GRINDING METHOD OF NON-AXlSYMMETRIC ASPHERIC LENS

In order to resolve the problems of machining non-axisymmetric aspheric lens,which is short of flexibility in mould grinding and needs high accuracy CNC machine center in globe diamond wheel grinding,a new parallel grinding method that utilizes common arc diamond wheel is put forward.Base on the approach calculation of machining locus,the advantages of parallel grinding that machines non-axisymmetric aspheric lens by 2.5-axis CNC machine center have been obtained.The results of grinding experiment show the new method can meet the need of grinding high accuracy non-axisymmetric aspheric lens.     

马格磨齿方式无超程磨齿法及其实现可能性的研究

马格磨齿机的生产效率问题长期为人们所注目,近年在理论研究方面有很大进展,使该机床的工作效率大为提高。本文提出的无超程磨齿法实用于砂轮的V安装方式和H安装方式,在H安装方式中与已曾提出的K磨削法及乐兑谦磨削法的基本区别是：采用同一磨削角的相同齿轮,本法按磨削节圆设计滚筒,而K磨削法及乐兑谦磨削法则按磨削基圆设计滚筒,前者不产生齿形畸变现象,而后者的齿形畸变是借助机床的B机构（修形机构）补偿的,因此,本方法有齿形精度高,实施简单等特点。     

快速点磨削周边磨削层模型及参数

为深入研究快速点磨削机理及工艺,根据快速点磨削的技术与几何学特征,建立点磨削周边接触层及参数的数学模型,对砂轮和工件的等效速度和直径、磨削参数进行理论分析。在已建立快速点磨削接触层及参数的理论模型基础上,推证计及点磨削变量角度和磨削深度的砂轮周边理论接触宽度的计算公式,并对超薄快速点磨 削砂轮周边理论接触宽度和表面粗糙度进行数值仿真。结果表明：与普通外圆磨削不同,砂轮周边与工件实际接触宽度并不恒等于砂轮宽度,点磨削变量角度和磨削深度显著影响砂轮周边的实际接触宽度与工件表面粗糙度 数值。     

Research into the Mechanics of Centreless Grinding

Machine stiffness, geometrical setting, resonances and forced vibrations have a strong influence on the accuracy and productivity of the grinding process. This is particularly true of centreless grinding, where accuracy can vary between opposite extremes. This paper summarises the results of a long experimental and analytical programme on centreless grinding: results are given for variations in roundness with geometrical settings, the influence of machine stiffness on accuracy, sizing and productivity, and the use of geometric stability charts for setting speeds. Pointers for future research and possible progress towards increased accuacy andproductivity are given, and some basic principles for machine design discussed.     

数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮

根据非圆齿轮的啮合原理,对数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮进行研究,提出两种不同的机床结构运动形式,即砂轮移动型和砂轮固定型,并建立椭圆齿轮磨齿加工运动关系数学模型。由于椭圆齿轮的各个轮齿不同,其所需的展成行程也不相等,通过对展成和分度运动的详细分析,推导磨削每个齿槽的展成行程通用计算公式。最后给出加工实例,对两种加工方式中每个齿槽的基本加工参数进行了计算,并进行展成过程动态仿真。研究结果表明,利用数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮是完全可行的。     

摆线齿轮新磨法

国内通用的摆线齿轮磨齿机,采用盘状砂轮逐点磨削加工,效率很低,已不适应我国生产发展的需要。本文找到了七种可能方案,筛选出一种利用砂带作磨具的,全齿宽同时磨削的方案,并用试验证实本方案都能成倍提高效率,降低成本。已在工厂正式投产。     

挤压液膜阻尼器在精密孔磨削中的应用

采用液膜阻尼技术研究精密孔的加工,按照达朗贝尔原理建立了液膜阻尼砂轮主轴运动微分方程,对挤压液膜阻尼器作用下的砂轮主轴中心运动轨迹进行了仿真,基于仿真结果设计了带挤压液膜阻尼器的内圆磨床砂轮主轴并进行了磨削试验。试验结果表明,设计合理的挤压液膜阻尼器对砂轮主轴具有优良的减振作用,可使砂轮主轴的振动减小30%～45%、精密孔的加工质量提高10%～20%、机床的工作效率提高15%～25%,在机械加工领域具有十分重要的研究价值和广阔的应用前景。     

主动磁轴承电主轴的磨削试验

通过现场磨削试验检验主动磁轴承电主轴的磨削性能。磁轴承控制器是以浮点DSP芯片TMS320C32为核心构建的数字控制系统。针对轴承套圈内圆磨削时主轴转子受力的特点确定了合适的控制器参数,使电主轴静态稳定悬浮并以60kr/min工作转速稳定运转,同频振幅小于8μm,轴承刚度达到22~58MN/m。现场磨削试验表明该磁悬浮电主轴的磨削精度已基本达到要求,精磨磨削效率接近工业应用水平。     

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。     

蜗杆砂轮无差动磨齿原理及其应用

yA7232A 型蜗杆砂轮磨齿机采用电子挂轮技术,磨削斜齿轮时采用无差动形式,具有一定特色,本文从提高磨齿精度出发,重点论述无差动磨齿原理及齿面构形原理,并简述了机床传动系统及概况。首先研究了转动速以及轴线移动速比方程,若要磨出所需要的斜齿轮,必须同时满足上述方程。斜齿轮工件齿是由接触带沿直母线方向铺开形成。进而研究了规则啮合与标准啮合对磨齿精度的影响。经分析指出蜗杆砂轮轴系精度,砂轮螺距精度及机床总传动链精度是影响磨齿精度的主要因素。从而提出改进结构,保证精度的措施,并取得显著效果。目前磨削直齿轮精度可达JB179-81标准四～五级,稳定在五级,斜齿轮精度为六级,可以满足国内建设的需要。     

Y7125磨齿机砂轮修整系统的数控改造设计

基于PC+单片机的主从式控制和模块化设计方法,对Y7125磨齿机的砂轮修整系统进行了数控改造。该系统具有自动生成加工程序、模拟图形显示、实时插补等功能,可简化修形编程,提高齿轮刀具制造精度和生产效率。     

高速重负荷磨削机理的试验研究

钢坯磨削是应用广泛的高效磨削方法,目前国内线年进行表面磨削的钢坯超过百万吨。通过理论研究提高其技术水平将具有重要的理论和实际意义。本文以40～80m/s、1000～6000N的磨削试验为基础,讨论了工艺参数对磨削功率、金属切除率、磨削力比等的影响,并进而对钢坯磨削机理进行了一些探讨。研究表明采用高速重负荷磨削是发展我国钢坯磨削技术的有效途径,为高效钢坯磨床的设计提供了磨削数据,同时揭示了若干高速重负荷磨削的特点和规律。     

SYSTEMS APPROACH FOR THE CERAMIC THRU-FEED CENTERLESS GRINDING

An approach for simulation and production implementation of thru-feed centerless grinding of transformation toughened zirconia using vitreous bond diamond grinding wheels is presented. A set of grinding tests was designed and conducted to identify the effects of abrasive product (diamond grit size), work-material, and operational factors (stock removal, thru-feed rate, number of thru-feed passes and truing and dressing methods) on grinding performance. Evaluation parameters of surface finish, grinding forces and C-ratio were utilized to determine machine tool features. Very fine surface finishes, in the order of 0.05 to 0.1 u.m R_a range, could be achieved using vitreous bond micro-grit diamond wheels, without additional part processing. Such a level of surface finish on ground ceramics has traditionally been generated only by using resinoid bonded diamond wheels. These test results were used to design and manufacture a full-size composite or sandwiched diamond grinding wheel. This grinding wheel has been successfully applied in high-volume ceramic production, which in turn has verified the proposed approach. Lastly, the surface finish data is interpreted based on SEM and AFM observations and materials properties.     

软体磨具新技术

零件曲表面的磨光,抛光技术是精密加工技术领域的难题,传统的磨具难以直接对不规则的曲面进行加工。作者研究的软磨具,是一种体内均匀含磨料的新型高分子复合材料、磨料和抛光粉为加工要素,聚氨酯基网链状高分子材料为连接剂并为抛光要素。新型软磨具为三维柔软的弹性体,能适应任意曲率的零件（金属或非金属）表面的磨光和抛光要求。本文包括新型软磨具的生成理论,制造技术和曲面零件抛光的工艺性能试验研究。     

STUDY ON A NEW TYPE OF THROW-AWAY SOFT GRINDING WHEELS

0INTROD[JCTIONAbrasivebeltgrindinghasbeenutilizedextensivelyasahigh-efficiencygrindingmethod,especially,ithasmoreadVantagesonnonfermusmetalgrinding['].ComparingwithcommongrindingWheel,itsgrindingefficiencyishighanditsbandingtemperatureislow.Studiesinconnectionwiththismethodincludingseveralaspectsasfollowing:H.Ki.[Zjobtainedthebeltwearprincipleandmeasuredthedistributionofnormalandtangentialforcesbysimulatingbandingconditions;S.HigIJchi[3]presentedamethodwhichachievedhighbandingefficienc…     

基于微定位工作台的精密磨削过程动力学建模与误差补偿技术

为了消除传统平面磨床砂轮振动对加工精度的影响,提出了采用自行设计的纳米级微定位工作台进行在线动态补偿的方法。为了对平面磨床的动平台上安装有微定位工作台的新型机床磨削过程的特性进行研究,分析了磨头-砂轮-微定位工作台组成系统的动力学行为。运用模态综合理论和拉格朗日方程建立了磨削过程模态坐标下的动力学模型,并利用状态空间方法得到了磨床在模态坐标下振动响应的数值计算公式。由振型叠加原理,得到具有微定位工作台补偿装置的新型平面磨床在物理坐标下的响应。在此基础上分析了磨床系统的动态特性和补偿前后的加工精度。仿真结果表明,采用微定位工作台进行在线振动补偿,可有效地提高加工工件的表面质量。     

自切深进给电泳磨削技术

利用超细磨粒的电泳效应实现一种磨削技术称之为电泳磨削,通过超细磨粒电泳吸附层的研究,提出了自切深进给电泳磨削新工艺,即在机床无切深进给的条件下利用吸附在磨具上的磨粒层本身厚度的增加来实现微量进给。理论分析和试验研究表明,在普通磨床上应用不仅可以有效地降低工件表面粗糙度,同时还可以实现μm级的磨削深度。     

降低齿轮齿距累积偏差的方法

为了减小齿轮磨削加工中的磨床系统分度误差,提高齿轮加工精度,分析了齿轮磨床分度误差、齿轮安装偏心和齿轮齿距偏差之间的关系,获得了分度误差的计算方法,并计算出了齿轮磨床的分度误差。依据计算得到的分度误差值调整磨床,降低磨床分度误差,减小齿轮齿距累积偏差,提高了齿轮加工精度。以Y7125大平面砂轮磨齿机床为例验证了提出方法的可行性。建立了齿轮安装偏心和齿廓偏差的数学模型,求出了齿轮安装偏心的幅值和相位角,然后由齿轮安装偏心、磨床分度误差和齿轮齿距偏差的关系得到磨床的分度误差值。根据计算得到的分度误差值调整磨床分度盘,使磨床的分度误差从17.7μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9μm降低到11.5μm,齿距精度达到三级。验证结果表明,按照这种方法调整磨床可以快速有效地降低磨床的系统分度误差,从而降低齿轮的齿距累积偏差。     

非轴对称非球面平行磨削误差补偿技术研究

针对非轴对称非球面的成形加工法柔性不足及球形砂轮加工法对工具和机械的要求太高的缺点,提出采用普通圆弧金刚石砂轮加工的平行磨削法。对于新方法加工中存在的加工误差问题,提出在非轴对称非球面加工中使用带倾角圆弧修整器及对主轴半径和副轴半径误差采用离线补偿的加工技术。通过理论分析和试验表明此方法可达到提高非轴对称非球面的加工精度的效果。