基于磨削去除率的无心磨削ERWC碳排放模型与实验

为准确量化无心磨削过程中的碳排放,提出一种新的无心磨削ERWC碳排放计算模型,该模型用基于功率信号的磨削材料去除率计算材料去除能耗、砂轮磨损碳排放等,相比以往基于经验公式计算得到的无心磨削碳排放,有效降低了与实际加工过程碳排放之间的误差。深入分析无心磨削碳排放的影响因素,提出建立无心磨削碳排放模型的方法;基于监测功率信号的无心磨削材料去除率模型,综合考虑能源消耗、资源消耗和废弃物对无心磨削碳排放的影响,建立无心磨削ERWC碳排放模型。将无心磨削ERWC碳排放等效模型用于企业工厂柱塞芯磨削加工实验表明,该无心磨削碳排放模型对无心磨削加工过程中的碳排放进行了准确量化,为后续优化磨削工艺参数、降低无心磨削加工过程中的碳排放打下了理论基础。

基于轴承毛坯表面分析的磨削材料去除率模型与应用实验

目的 在轴承套圈磨削加工中,传统基于动力学模型建立的磨削材料去除率模型仅考虑了磨削工件-砂轮-机床三者的弹性变形,未考虑毛坯零件表面不规则变形对模型的影响,导致传统理论模型在实际磨削应用中的效果不佳。针对此问题,基于轴承套圈毛坯表面形状分析建立了新的磨削材料去除率模型,并进行了应用实验。方法 基于轴承套圈毛坯零件表面形状的工艺研究,针对粗磨阶段毛坯零件表面不规则形状和弹性变形对磨削加工及产品质量的影响,建立不同偏心圆数量的轴承套圈结构分析方法,并提出一种以分段函数形式的磨削材料去除率模型,该模型充分考虑了轴承套圈毛坯零件表面不规则变形和偏心圆形状对磨削材料去除的影响,可有效反映轴承套圈实际材料磨削去除过程。最后,通过大量实验对所建的分段函数形式的磨削材料去除率模型进行应用实验研究。结果 与传统磨削材料去除率模型GPSM相比,所建的以分段函数形式的磨削材料去除率模型MMRG的准确率提高了96%以上,该模型可有效在线量化分析毛坯表面不规则大小及偏心圆结构。结论 该模型对指导毛坯零件制造,保证磨削加工质量和磨削加工效率有着重要的理论指导意义。

切入式磨削烧伤仿真预测与控制方法研究

基于磨削热传递模型和磨削去除率模型,提出了一种基于监控功率信号的切入式磨削烧伤仿真预测与控制方法,对砂轮在粗磨、半精磨、精磨、光磨各阶段的磨削功率信号进行监测,再利用计算机对机床数控系统各加工工艺参数进行控制,使砂轮实际磨削功率信号始终低于磨削烧伤最大功率边界的5%~15%,来避免出现工件磨削烧伤现象;同时,用轴承套圈内圆磨削试验验证了该方法的有效性和实用性。

基于时间常数的砂轮与工件接触刚度的测量研究

在切入磨削过程中,接触刚度是一个重要参数。研究了一种基于时间常数的切入磨削接触刚度的测量方法。通过建立切入磨削系统力学模型,推导出计算接触刚度的公式,并设计相应实验,运用力和位移传感器直接采集切入磨削力信号,利用磨削去除率模型中的时间常数准确获得磨削加工过程中的接触刚度。该方法简单高效,实用性强,对于测量磨削接触刚度有重要参考价值。