硬脆材料端面微磨削的磨削力及试验研究

端面微磨削对于加工硬脆材料具有显著的优势。磨削力是磨削机理研究的主要参数之一。本文基于微磨削的特点和逆磨与顺磨的不同,建立了磨削力模型。采用石英玻璃对端面微磨削进行实验研究。通过实验数据对理论模型参数值进行确定,完善并修正磨削力模型。通过实验测得的数据验证磨削力理论模型的正确性,并分析误差产生的原因。     

端面磨削加工工件表面材料的去除机理

就端面磨削加工中材料去除不均匀、平面度不达标现象,提出了一种多磨粒材料去除率的计算方法.首先,在考虑磨粒尺寸、位置的前提下,建立了端面磨削砂轮表面磨粒分布的数学模型.其次,推导了多磨粒在工件表面的动力学轨迹方程,并在此基础上建立了工件表面材料的去除率模型.最后,通过实验验证了所提方法的合理性.结果表明,端面磨削工件表面去除效果呈现一定的不均匀性,往往中心位置区域去除率较低,形成了“中凸”现象,且工件表面轮廓的高度差随着转速比的增加而增大,可在加工过程中适当降低转速比,以提高工件表面轮廓的一致性.     

凸轮轴变转速数控磨削方法的数学解析

针对恒转速凸轮轴磨削存在的问题,提出了一种实现凸轮轴变传速磨削的分析方法,建立了以凸累矢量角θ为参变量的数学模型,并验证了这种分析方法的可行性,为研制变转速凸轮轴数控磨床提供了理论依据。     

端面磨削动态热力耦合效应及对表面去除过程影响

针对端面磨削加工接触表面热力学分布特征提出一种基于动态热力耦合效应的理论建模方法.首先,建立多颗磨粒运动轨迹数学模型;其次,基于磨粒运动轨迹与磨粒高度的动态分布特征对加工工件磨削力进行解析求解;根据求得的磨削力,运用有限差分法(FDM)对端面磨削工件表面动态热力耦合过程进行分析;最后,分别采用有限元法(FEM)和端面磨削实验验证理论分析的合理性.结果表明:动态热力耦合的均一化程度会引起加工工件表面轮廓高度的差异性,减小砂轮转速可改善加工工件表面轮廓.     

基于磨粒轨迹的双端面磨削材料去除均匀性研究

双端面磨削加工中,工件上下表面由两个端面砂轮分别以面接触形式磨削,具有较高的加工效率,但往往存在着表面材料去除量不均匀现象.为了分析双端面磨削中工件表面材料非均匀性去除影响因素,建立端面磨削中材料去除量分布模型,在不同磨削参数下进行仿真与实验研究.结果表明,砂轮与工件转速比的大小对工件表面去除均匀性具有显著影响.仿真与实验结果趋势一致,为改善端面磨削表面材料去除均匀性、提高表面质量提供了理论依据.     

磨削高精度小直径套端面的夹具设计

高精度小直径套类零件特点是:内外圆尺寸精度高,外圆与内孔同轴度以及端面与内孔轴线的圆跳动要求高,长径比大.     

高精度凸轮磨削加工的一种方法

提出了使用带有A轴的数控铣床进行高精度圆柱凸轮磨削加工的思想，分析了加工过程中存在的转速，振动等问题及解决办法,以及根据工艺要求对曲线进行插值，已知包络线求理论曲线的处理方法。     

成型磨削砂轮修整时的曲线光顺处理及数控加工程序设计

成型砂轮数控修整器要求具有两移动轴加一转动轴的三轴联动功能 ,需要设计相应的数控加工后处理程序 .本文首先解决了成型砂轮曲线的光顺处理问题 ,针对圆弧加工过程中必须保证修整工具始终处于砂轮曲面法向的要求 ,提出了软件实现圆弧插补的方法 .     

高精度凸轮磨削加工的一种方法

提出了使用带有A轴的数控铣床进行高精度圆柱凸轮磨削加工的思想，分析了加工过程中存在的转速、振动等问题及解决办法，以及根据工艺要求对曲线进行插值、已知包络线未理论曲线的处理方法。     

在数控加工中心上实现二次曲面钻头的成形加工

为了拓宽数控加工的路径和研究新的复杂曲面加工方式,通过一些较为先进的加工刃磨设备(例如数控加工中心等),利用其计算机数控(CNC)技术中的函数计算功能精确插补用数学表示的曲线的技术,实现在二次曲面麻花钻的“点磨削”成形研究中的成形插补,通过另一个角度来解决二次曲面麻花钻钻头的数控加工刃磨这个实际的问题,这种插补方法对其它场合的曲面成形加工也有一定的参考价值。     

球面磨削表面粗糙度的仿真研究

在未变形切屑厚度模型的基础上,考虑多磨粒轨迹叠加作用对磨削表面质量的影响,建立了球面磨削表面粗糙度的预测模型,并对影响球面磨削表面粗糙度的因素进行了理论分析和实验研究.结果表明,基于球面粗糙度数学模型的理论分析结果与实验结果较吻合,从而验证了所建立的球面磨削表面粗糙度模型的正确性.     

自适应零相位误差跟踪算法用于非圆柱磨削

介绍了一种非圆柱表面高效、高精度磨削加工新方法──点磨法，对该磨削加工方法的控制技术进行了探讨．提出了零相位跟踪控制算法，使控制系统对给定非国特殊曲线具有很高的跟踪精度，从而保证了非圆轴类表面磨削加工精度．     

SN弹性砂轮在数控车削加工中的应用与研究

在将数控车削加工和SN弹性砂轮抛磨技术溶于一体的实际应用中,通过减小数控车床的脉冲当量(即步进位移精度),弥补了数控车床位移精度较低的缺陷;通过特殊的循环程序结构设计,解决了SN弹性砂轮抛磨时不定次数的无进给量或微进给量的补磨磨削,保证了零件的加工精度．数控车床实例改造证明:数控车削加工附加 SN弹性砂轮,扩展了数控加工的应用范围和功能．     

新型点磨削砂轮磨削参数对表面质量的影响

提出一种带有粗磨区倾角θ的陶瓷结合剂CBN点磨削砂轮,研究了新型砂轮设计与制备的原理;这种新型砂轮具有磨除率大、加工精度好等优点.分别用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削QT700材料的阶梯轴,用超景深显微系统和三维轮廓仪观测工件的表面质量,测量出表面粗糙度,得出偏转角α、磨削深度ap、工件轴向进给速度vf和砂轮速度vs等不同磨削参数对表面粗糙度的影响规律,并且比较了在同一组磨削参数下,3种不同θ角砂轮对表面粗糙度的影响情况.     

基于AE信号的新型砂轮点磨削状态监测方法

提出了一种基于声发射(AE)信号对新型点磨削砂轮磨削状态进行实时监测方法.建立了表面粗糙度与AE信号的对应关系,为监测磨削加工表面粗糙度提供了条件.采用单因素实验研究了各参数对AE信号RMS值的影响规律,结果进一步证明了AE信号与表面粗糙度的对应关系.对比分析了砂轮不同磨损状况下的AE信号,依据此信号可对磨削状态进行实时监测.为了区分声发射源性质的异同,对磨削过程中的AE信号进行了频谱分析,砂轮发生磨损时,AE信号在45~65kHz,80~90kHz,100~110kHz频段的能量升高显著,并且在15kHz附近出现了很高的尖峰,为监测磨削状态提供了一种可行且有效的方法.     

磨削液参数对磨削强化表面微结构损伤的影响

针对磨削强化过程中磨削液对磨削力和磨削温度场的影响,建立非调质45钢的磨削强化过程的仿真模型,分析不同磨削液参数对工件表面温度场及加工后残余应力的影响.最后,选择不同磨削液参数对45钢工件进行平面磨削强化试验,研究加工后工件表面硬度值及其表面完整性参数.试验结果表明,工件表面微结构损伤与磨削深度有密切的联系,在磨削过程中加入一定量的磨削液能有效降低表面微结构损伤,但削弱了在工件表面上由磨削热产生的强化能力.     

机器人主动柔顺恒力打磨控制方法

为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳定性理论证明了所提方法的跟踪误差收敛为零.通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性和适用性.研究结果表明：在内环控制相同情况下,与外环控制为PID控制器相比,所提出的机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法减小了打磨过程中的力跟踪误差和位置超调量,提高了机器人打磨力控制系统的控制效果和鲁棒性,实现机器人柔顺恒力控制.     

杯形砂轮磨削球面的表面粗糙度分布

基于杯形砂轮回转式磨削球面原理,对各个砂轮块运动轨迹在球面分段纵切的单位圆周长度上的落点数量进行统计,发现了不同尺寸杯形砂轮磨削球面的轨迹密度及表面粗糙度的分布规律.对比2组粗糙度测试实验,验证了轨迹密度分布所推测结论.实验结果表明,杯形砂轮尺寸、球面工件尺寸是影响杯形砂轮磨削球面粗糙度分布的关键因素.     

MZ-204磨床的数控改造

介绍了磨床控制系统数控化改造的方案，对硬件的电路组成、软件结构设计分别进行了阐述．     

钠钙玻璃微磨削表面粗糙度与表面形貌

针对钠钙玻璃材料进行了一系列的微磨削实验研究,主要探讨了不同磨削因素对工件加工表面粗糙度和三维表面形貌的影响.根据微磨削加工的特点,在不同的加工条件下,分别用200#和500#两种磨粒微磨棒对钠钙玻璃材料进行三因素五水平正交试验.通过分析加工后表面粗糙度和表面形貌的变化规律,找出影响加工质量的主要因素.研究结果表明:主轴转速与进给速度是影响表面粗糙度和三维表面形貌的主要因素,磨削深度对其影响不大,为今后提高微磨削加工的表面质量以及微磨削领域的深入研究提供了参考.