砂抛柔性加工单元中砂带磨损补偿策略研究

针对工业机器人砂抛柔性加工单元中,砂带因磨损导致磨削效率降低,加工一致性降低等问题,以铜合金水龙头作为磨抛对象,对其磨抛过程中的砂带磨损补偿策略进行了分析与试验。提出了基于提高砂带速度的补偿策略及其机制,通过公式推导得出了应当提高的砂带速度公式,该策略克服了传统的线性提速补偿策略与砂带非线性磨损之间的矛盾;并通过试验验证了该补偿策略的可行性。研究结果表明:在传统线性提速方法下,当加工到第100个工件时,其工件磨削量为10. 67 g;加工第101个工件时,采用非线性提速补偿策略将砂带速度从15. 99 m/s提高到16. 83 m/s后,第101个工件的磨削量提高到11. 02 g,接近标准磨削量,表明该非线性提速补偿策略是可行的。     

砂带磨削参数对工业机器人砂抛工件磨削量的影响试验

以铜合金水龙头作为砂抛对象,以ABB IRB 4400六轴工业机器人和砂抛机作为磨削机器,通过单因子试验探讨不同的磨削参数对砂带磨削量的影响规律;通过正交试验得到不同磨削参数对工件磨削量的影响贡献率,其中砂带粒度的影响最大、其次是砂带速度,同时得到磨削参数的最优组合为工件进给量0.2mm、砂带速度15m/s、工件速度60mm/s、砂带粒度80#;此外可通过提速和增加工件进给来实现磨削量的补偿。     

机器人柔性砂带磨削加工力控制研究与应用

为了实现柔性加工复杂曲面工件,设计了一种机器人柔性砂带磨削力控制系统。该系统不仅可以兼顾灵活变换机器人的位姿,而且又根据砂带磨抛机加工效率高的特点,比传统磨床更具柔性,更能适应加工复杂曲面工件。磨抛机既能使砂带柔性张紧和快速地调偏,还能实现被动力控制。机器人末端通过安装的六维力传感器,实现机器人的主动力控制。将这两种力控制技术有效结合起来,组成了机器人柔性砂带磨削力控制系统,能够更好地实现磨削过程中的磨削力控制。最后,该机器人柔性磨削力控制系统对钛合金试块和航空复杂曲面叶片进行加工实验,结果都表明工件的表面加工一致性好,而且其表面质量完全满足加工工艺要求,证明了该机器人柔性砂带磨削加工力控制系统的实用性和有效性。     

第五讲 内圆砂带磨削设计与应用

1结构形式对于内孔加工，砂带磨削明显比砂轮磨削具有优势，表现在可加工长径比极大的中小型圆孔；大型反应釜或塔罐的简体和封头、石油管道等；还可实现方孔内表面，弯曲圆内孔的加工（表5．1图I、J）；加工效率较高，工装易于实现。按砂带宽度方向与工件轴线的空间位置关系，内圆（孔）砂带磨制可分为径向磨削和轴向磨削两种方式，径向磨削是指砂带宽度方向与工件轴线平行的情况，其工装结构较大，常用于大圆孔加工（如表5．1中图A、B、C。图C主要用于中小型孔抛表5．1内圆（含内孔）砂带磨削结构布置与应用光）。轴向磨削是指砂带宽度…     

强力砂带平面磨削的磨削机理（上）

报导了在强力砂带磨削工艺实现与磨削机理研究等方面所做的工作，重点介绍了磨削加工精度、磨削温度、砂带磨损、工件表面残余应力等磨削机理方面的研究结果。这些研究结果对完善磨削机理和强力砂带平面磨削工艺在我国广泛应用具有重要的理论和实践意义。     

砂带振动磨削圆度误差的试验研究

砂带振动磨削是将砂带磨削、研抛和振动加工合起来 ,形成复合加工的一种新型精密加工和超精密加工方法。砂带振动磨削采用开式砂带磨削的加工方式 ,如图 1所示。接触轮可带动砂带沿轴向作一定频率的振动。接触轮可以随工件一起转动 ,也可以固定。一、试件的设计及加工方式的选择　　 2 砂带磨削时间与圆度误差的关系由上述试验可以得出如下结论 ,在政党的加工条件下 ,砂带振动磨削可以降低圆度误差。对于 φ2 5ｍｍ的 4 5钢工件 ,先精车 ,然后用砂带磨削 ,其圆度误差可由精车后的 10 μｍ减小到 1～ 2 μｍ。砂带振动磨削圆度误差的试验研…     

Cu-3镍铜合金砂带磨削试验研究

分析了Cu-3镍铜合金砂带磨削加工过程中,砂带粒度和磨削用量的不同对磨削加工效率、工件表面质量和砂带磨损的影响。采用氧化铝磨料砂带在不同的砂带线速度或磨削压力下对镍铜合金进行了工艺试验,对材料去除量、工件表面粗糙度和砂带磨损量进行了测量。研究表明:增加砂带线速度和磨削压力可在一定程度上提高材料去除率和磨削比;随着磨削压力的增大,工件表面粗糙度呈增大趋势;随着砂带粒度的增大,工件表面粗糙度呈减小趋势;砂带线速度为25m/s,磨削压力为43N,砂带粒度为P240时,镍铜合金综合磨削效果最好。     

砂带磨削磨损性能试验研究

分析了砂带磨料种类、工件材料特性及磨削用量的不同对磨削加工效率和砂带磨损的影响,采用2种不同磨料的砂带分别对3种材料进行了工艺试验,对材料去除量和砂带磨损量进行了测量,揭示了砂带的磨损机理。研究表明:钛合金可磨削性较差,304不锈钢的可磨削性比钛合金好,45号圆钢最易于磨削;增加砂带线速度可在一定程度上提高材料去除率和磨耗比;陶瓷磨料比氧化铝磨料磨耗比大,因此磨削时可选择陶瓷砂带进行大余量加工;随着硬度比的增加,磨耗比呈现出先增大后减小的趋势,因此磨削时可根据磨削要求选择合适硬度磨粒的砂带进行磨削。     

ZrO_2工程陶瓷砂带磨削实验及工艺研究

采用4种不同磨料的砂带对Zr O_2工程陶瓷进行对比磨削实验,并采用锆刚玉磨料的砂带进行正交试验,对材料去除量、工件表面粗糙度和砂带磨损量进行了测量,得出了Zr O_2工程陶瓷最佳磨削参数。文章分析了在对Zr O_2工程陶瓷进行砂带磨削加工过程中砂带粒度和磨削用量的不同对磨削加工效率、工件表面质量的影响。在磨粒切削加工模型的基础上,通过观察磨削前后陶瓷表面微观形貌分析了工程陶瓷的磨损机理。实验结果表明:随着磨削压力和砂带粒度的增大,工件表面粗糙度呈减小趋势;增加砂带线速度和磨削压力可在一定程度上提高材料去除率和磨削比,但超过临界值其表面易发生崩脆断裂;砂带线速度为19 m/s,磨削压力为15 N,砂带粒度为120#时,Zr O_2工程陶瓷综合磨削效果达到最好。     

定梁龙门铣磨床砂带磨削装置的设计计算

根据定梁龙门铣磨床的功能需求,采用了砂带磨削对工件进行磨削加工.介绍了机床砂带磨削装置的设计计算过程,确定了砂带磨削装置总体结构与基本参数,实现了机床砂带磨削装置的设计要求,对砂带磨削的应用具有参考意义.     

CBN砂带恒压力磨削玻璃钢试验

针对玻璃钢易切除、易烧伤的特点,采用3种不同粒度的CBN砂带对玻璃钢进行恒压力砂带磨削实验,分析了在磨削过程中不同的砂带粒度和磨削用量对砂带磨损和工件表面质量的影响。在磨粒切削加工模型的基础上,通过观察磨削前后玻璃钢表面微观形貌分析了玻璃钢的磨损机理。通过正交试验得到:随着砂带线速度和粒度号的增大,玻璃钢表面粗糙度呈减小趋势;材料去除率会随着砂带线速度和磨削压力的增加而增大,当砂带线速度v_s=25 m/s,磨削压力F=56N,粒度P=180#时,磨削效果达到最好。     

砂带磨削装置的设计与应用

一、国外砂带磨削的概况砂带磨削工艺,就是将环形砂带套在接触轮、导轮或张紧轮的外圆上,在张紧状态下,使高速旋转的砂带表面与工件的加工表面相接触,并在一定的压力作用下,以产生的相对摩擦运动(切削运动)对工件表面进行磨削加工的一种方法。砂带和砂轮一样,同属于一种多齿微刃型的切削工具,其加工特性基本相同,所不同的只是形状各异罢了。随着粘结剂的发展,耐水树脂砂带的出现,特别是在国外采用高压静电植砂新工艺的结果,使砂带的磨削性能得到显著提高,从而为砂带磨削在机械制造工业中广泛地推广使用创造了条件。     

机器人复杂曲面磨抛系统的构建及实验

针对机器人磨抛加工缺少工程实践的问题,根据人工砂带磨抛生产线,结合工业机器人的应用,设计并搭建了工业机器人复杂曲面砂带磨抛自动化生产系统。利用Robot Studio建立了该系统的模拟仿真环境,实现了加工轨迹的离线编程和在线模拟。以水龙头磨抛为对象进行加工检测,在粗磨和细磨后工件表面分别获得Ra=2.2672um和Ra=0.7616um的表面粗糙度。该结果完全满足零件表面磨抛加工要求,为工业机器人砂带磨抛系统的自主研发提供了理论依据和实验参考。     

国外砂带磨床现状

一、综述砂带磨削是根据工件形状,以相应的接触方式,用高速运动着的砂带对工件表面进行磨削和抛光的一种既古老而又新兴的工艺。砂带磨削起源远在13世纪,当时人们就已经用砂纸砂摩和抛光金属或石料等。189ON1910年间进入了机械使用砂纸时代,1937年前后,由先行的木材加工向金属加工发展。第二次世界大战期间,美国首先在兵器制造业中应用破带磨削金属材料,收到了显著的加工效果。后来,欧洲诸国以及日本等工业发达国家也都相继对砂带磨别进行了研究和开发,逐渐使破带磨削发展成一个独立、自成体系的加工领域。目前破带磨床的加工效率超过了传…     

机器人柔性磨削机床的恒磨削力补偿机构及其动力学分析

介绍了用于机器人柔性磨削系统的柔性砂带磨削机床,提出了恒磨削力补偿机构。分析了机器人柔性砂带磨削机床转位机构实现在线多工位磨削加工的创新设计和恒磨削力补偿机构的原理。建立了恒磨削力补偿机构的运动学、静力学和动力学数学模型,并对其进行了数值仿真。讨论了机器人柔性砂带磨削机床的结构参数对恒磨削力补偿机构的运动学特性和动力学特性的影响,为机器人柔性砂带磨削机床的机械设计和机器人的轨迹规划提供了理论依据。最后,对具有恒磨削力补偿机构的柔性磨床组成的机器人柔性磨削系统进行叶片加工实验,结果表明其加工精度完全满足复杂曲面的高加工精度要求。     

超声砂带研抛的实验研究

超声砂带研抛是在开式砂带研抛中叠加超声振动而形成的一种复合加工工艺。文中阐述了超声砂带研抛的工作方式、基本原理和系统设计,对砂带振动状态进行了测试和分析,并对比了超声砂带研抛和普通砂带研抛后的工件表面糙度及其加工效率。     

车床砂带抛磨绿色工艺的研究

针对所有砂带磨头均带有电机的现状,应用带传动的原理,提出了在车床上利用工件的旋转作为源动力进行砂带抛磨的设想;在生产用的砂带磨头上进行了工件同步驱动砂带的试验;提出了一种砂带磨削和研抛绿色工艺,分析了为实现该工艺应采取的措施;在此基础上设计了车床用无电机砂带磨头,并对砂带磨头的特点进行了分析。分析结果表明,该砂带磨头体积小,携带方便,可作为车床附件扩大车床的工艺范围;工艺实施结果表明,所采用的新工艺可以满足零件的表面粗糙度要求。     

从历届国际机床博览会看砂带磨床的发展动向

砂带磨削是根据工件形状,以相应的接触方式,用高速运动着的砂带对工件表面进行磨削和抛光的一种新工艺。砂带磨削起源远在十三世纪,在1900年～1910年间进入了机械使用砂纸时代,1937年前后由先行的木材加工向金属加工发展。在第二次世界大战期间,美国首先在兵器制造中应用砂带磨削金属材料,收封了显著的加工效果。后来欧洲诸国以及日本等工业发达国家,也都相继对砂带磨削进行了研究,逐渐使砂带磨削发展成一个独立的、自成体系的加工领域,就其加工效率来说有的已接近或超过了车削、铣削及普通磨削等常规加工工艺,加工精度也     

TiAl基合金砂带精密磨削表面完整性研究

针对TiAl基合金塑性低、脆性大、表面可加工性差等问题,采用正交试验对TiAl基合金的砂带磨削表面完整性进行研究。总结归纳TiAl基合金砂带磨削材料去除率和表面质量的影响因素,通过灰色关联法得到正交试验的最优工艺参数为A3B3C2D2。采用最优工艺参数对TiAl基合金进行砂带磨削,分析TiAl基合金砂带磨削磨粒磨损过程,对磨削前后工件的表面形貌进行分析。结果表明砂带磨削对TiAl基合金的磨削加工效果好,可用于TiAl基合金表面的精密加工。本文研究为TiAl基合金表面精密加工提供了新的加工方法。     

超声砂带磨削TiC-TiB2复合陶瓷表面质量试验研究

任何机械加工方法都不能获得理想表面,而要实现工件高精度、低表面粗糙度值、低残余应力、低硬化层的表面高质量要求,这是现代磨削技术的重要发展趋势。通过超声砂带磨削与普通砂带磨削的对比试验,研究分析了砂带粒度、磨削深度、砂带线速度、工件进给速度等加工工艺参数对工件表面质量的影响。实验结果表明:采用细粒度的金刚石砂带以及合理的磨削工艺参数可以降低工件表面粗糙度和减少磨削裂纹,这在生产中具有重要的实际意义。