平面磨削GT35残余应力形成机理与可控工艺方案

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工艺方案,文章分析了平面磨削GT35残余应力的形成机理,采用KP-36精密磨床开展了磨削试验,对砂轮线速度、径向磨削深度、工件进给速度以及砂轮结合剂种类等工艺参数进行了因素轮换法试验分析,并采用X射线衍射进行了残余应力检测。试验研究结果表明,在GT35钢结硬质合金平面磨削工艺参数中径向磨削深度影响程度占比49%、工件进给速度占比25%、结合剂种类占比16%、砂轮线速度占比10%;工件进给速度为18 m/min时残余应力最小;树脂结合剂砂轮比青铜结合剂砂轮加工后零件残余应力平均小10%。GT35材料零件平面磨削残余应力可控工艺方案为采用青铜结合剂金刚石砂轮并选用0.002 mm的径向磨削深度、18 m/min的工件进给速度以及30 m/s的砂轮线速度。

圆锥滚子球基面的立式无磁磨削

圆锥滚子立式球基面无磁磨削具有效率高、导盘不偏载且方便多工位布局的优点,在滚子制造领域日益受到重视。针对该磨削方式,分析了球基面的磨削成形原理、砂轮轴线与滚子公转轴线错位的必要性、隔离盘转速波动及其影响等,结果表明:该磨削方式不存在原理性加工误差,其砂轮轴线与滚子公转轴线有必要错位,从而使砂轮工作面由球面变为圆环面,实现了滚子球基面的线接触磨削;隔离盘转速存在波动,将进料管设置在距离磨削区尽量远的位置并对隔离盘设置转动阻尼,有利于避免隔离盘转速波动产生的负面影响。

圆锥滚子圆弧凸度无心贯穿式包络法磨削

为提高圆锥滚子凸度磨削精度,提出一种圆锥滚子凸度无心贯穿式包络法磨削方法,将砂轮修整为凸圆弧廓形,将导轮修磨成其半径按凹曲线变化,使滚子在曲线轨迹贯穿过程中凸度曲线始终与砂轮圆弧廓形相切,从而实现滚子凸度形状的包络法磨削成形。并针对单一圆弧滚子凸度,阐述了滚子凸度包络法磨削的原理和优点,给出了砂轮廓形圆弧半径和导轮轴向廓形(导轮半径变化曲线和导轮形面轴向截形角)的计算方法。

CCMT2024智能制造装备展品预览

STUDER:S31数控万能内外圆磨床S31是一款适用于小尺寸到大尺寸工件的数控万能内外圆磨床(见图1),同时支持单件加工,小批量和大批量生产。其具备400/650/1000/1600mm的顶尖距和175mm的中心高度。工件最大加工质量为150kg。S31全新的操作系统C.O.R.E.OS,使机床具备了智能化。得益于统一的C.O.R.E.软件架构,在联合磨削机床之间传输数据格外简单。

砂轮线速度对摆动磨削凸轮表面质量影响研究

通过摆动磨削对40Cr钢凸轮样件进行处理,分析砂轮线速度(50、60、65 m/s)对凸轮轴表面粗糙度、金相相织、硬度和残余应力等的影响规律。研究结果表明:随着砂轮线速度的增加,粗糙度呈现先增大后减小的趋势,凸轮轴表面金相组织基本不变,表面硬度呈现持续增加的趋势;y方向上的残余应力大于x方向上的残余应力,在热应力和机械应力的共同作用下,凸轮轴表面的残余应力呈现先增加后减小的趋势。综合考虑粗糙度、金相组织、硬度和残余应力,线速度为65 m/s凸轮轴样品的表面质量相较于其他砂轮线速度下更好。

基于ANSYS Workbench的外圆磨床的有限元分析及优化

利用ANSYS Workbench大型有限元分析软件对外圆磨床床身进行有限元分析,并在此基础上以设计重量为目标函数,在保证机构具有足够强度和刚度的基础上,实现了磨床床身设计重量的大幅度下降,所得结论对进一步改进原有产品具有实用和指导意义。

基于时间常数外圆切入磨削砂轮钝化的监测方法

基于外圆切入磨削力模型研究,提出了一种在线监测功率信号的时间常数算法,并利用时间常数对外圆切入磨削砂轮钝化状态进行识别。为提高计算准确性,选取了进给阶段稳定功率信号和驻留阶段功率信号变化率对时间常数进行计算。通过不同磨削工艺参数和不同修整工艺参数实验,验证了利用功率信号的时间常数方法对砂轮钝化监测的有效性。

外圆磨削表面轮廓的分形行为研究

运用实验方法研究了外圆磨削表面的分形特征，实验结果表明，随表面粗糙度评定参数Ｒａ呈单调递减关系；随加工工件的转速呈单调递减关系；分形维数随磨削深度呈单调递减关系．

基于PLC的外圆磨床自动上下料机构

以外圆磨床加工摩托车曲柄销为研究对象,对摩托车曲柄销的进料过程进行了分析,运用PLC控制理论,研究并开发了外圆磨床自动上下料机构。

外圆磨床关键零部件三维参数化CAD系统开发的关键技术

以外圆磨床关键零部件为研究对象,介绍了用VisualBasic开发SolidWorks的基本原理,并通过实例论述了外圆磨床关键零部件三维参数化CAD系统开发的关键技术。

基于运动控制技术的数控系统

以PMAC运动控制器为例,论述了基于运动控制技术的PC+运动控制器的数控系统的构成方法及特点,给出了数控外圆磨床数控系统硬件和软件的结构框图。提出了运动控制技术在应用发展中的有关问题。

外圆磨床床身结构的拓扑优化设计

利用ANSYS、HyperWorks大型有限元软件对外圆磨床床身进行有限元分析,并在此基础上以设计重量为目标函数,在保证机构具有足够强度和刚度的基础上,实现了磨床床身设计重量的大幅度下降,所得结论对进一步改进原有产品具有实用和指导意义。

基于数控外圆磨床的非圆磨削工艺研究

根据切点跟踪磨削的原理,建立回转轴与直线轴的联动方程。在工程实施中,通过数控编程形成可行的加工程序,磨削出粗糙度低、宏观表面质量高且符合图纸要求的产品是建立在非圆磨削原理机床上的又一课题。通过比较两种工艺方案,确定了最佳方法。

外圆磨床改造为数控凸轮轴磨床

重点介绍了外圆磨床改造为数控凸轮轴磨床的传动方案,凸轮工作轮廓形成原理,数控 系统软件设计中的关键问题。

外圆磨床数控改造实现螺杆磨削加工技术研究

介绍笔者用外圆磨床成功改造数控螺杆磨床的有关技术。分别用三个交流伺服电机驱动机床工作台纵向移动、磨头横向进给以及工件头架的旋转运动 ;研制了一台砂轮修整器安装于工作台头架一端 ,用于成形砂轮的修整 ;机床的控制为上、下位机两级控制结构 ,上位机采用PC微机并配有自行开发的砂轮截形生成器系统负责从事砂轮截形计算、修整轨迹计算、以及NC程序的自动编制 ;下位机采用通用的数控系统 ,通过Rs2 3 2接口与上位机连接实现对砂轮的自动修整和螺杆自动磨削过程的控制。

新型调心卡爪式外圆磨自动夹头设计

针对现有外圆磨床夹头不能调心易导致过定位和自动化水平不高的问题,将调心卡爪应用到外圆磨床夹头上,设计出一种能自动调整卡爪回转中心的新型夹头。夹头由电机驱动,可实现自动夹紧工件、带动工件回转和自动松开工件等多重功能。基于虚拟样机技术完成夹头的仿真分析,将Creo软件中建立的夹头模型导入ADAMS软件,结合夹头的受力情况,分别对夹头与工件同心转动和偏心转动2种情况下夹头夹紧和松开工件的过程进行仿真。仿真结果表明2种情况下夹头均能快速地夹紧工件,稳定地带动工件绕顶尖回转轴线转动和快速地松开工件。文中夹头能保证工件回转轴线与顶尖回转轴线重合,提高了外圆磨夹头的定心精度和自动化水平。

用FP2系列PLC实现高速外圆磨削的控制

对ＦＴ２系列ＰＬＣ在高速外圆磨床上实现圆柱体工件的在线测量及闭环反馈控制的方法进行了研究。实践证明该方法精度高，稳定性好，有较强的抗干扰性和实用性。

磨削硬化深度预测

磨削硬化是利用磨削过程中产生的热、机械复合作用直接对工件进行表面淬火的新工艺。通过建立磨削温度三维分析模型和热金属效应分析,实现磨削硬化加工工件硬度的预测。基于瞬时温度分布和运动非稳定三维热传导微分方程,并考虑砂轮与工件及冷却液与工件交互作用时热传导情况和材料本身的热扩散,建立了磨削温度三维分析预测模型,结合对加工过程奥氏体相位比例的计算及珍珠岩、残余奥氏体和马氏体的转变等热冶金效应分析,得出磨削硬化加工后硬化深度,实现随加工参数变化的硬化深度分布预测。将此模型与有限元模型进行对比,并通过实验进行了验证。

氮化硅陶瓷镶块低粗糙度磨削的研究

提出氧化铝砂轮磨削陶瓷表面的加工过程是砂轮磨粒与工件表面凸峰的碰撞—碰撞与摩擦共同作用—摩擦抛光。对砂轮速度、工件转速、砂轮横向进给量、光磨次数、陶瓷材料硬度以及切削液等因素对表面粗糙度的影响进行了分析 ,表明氧化铝砂轮通过挤压和磨削抛光作用使陶瓷工件表面的粗糙度得到显著改善 。