工程陶瓷高效平面磨削表面波纹度试验研究

 以氧化铝和氧化锆两种工程陶瓷在高效磨削条件下的磨削振动和表面波纹度为研究对象,概述了磨削表面波纹度的定义和评价方法以及产生波纹度的原因,在超高速平面磨削实验台上进行磨削工艺试验,通过改变砂轮线速度、进给速度和磨削深度,分析了磨削参数对零件表面波纹度的影响。在试验研究的基础上,对磨削表面波纹度的影响因素和机理进行分析和讨论。试验结果表明,在陶瓷材料高效平面磨削中,砂轮线速度和进给速度是影响磨削颤振与表面波纹度的主导因素。在如120 m/s的较高砂轮线速度时,磨削过程振动主要是由强迫振动引起,工件表面质量好于低速情况。在保证较高磨削效率的前提下,陶瓷材料的高效磨削更适合在大切深和小进给速度条件下进行。     

气压液体式磨床在线自动平衡装置结构设计与性能研究

砂轮不平衡是磨床振动的主要原因。为了在线调整砂轮的平衡状态,提高磨床的磨削精度,介绍一种新型的气压液体式在线自动平衡系统。该平衡系统利用压缩空气驱动平衡液在位置相对的储液腔间进行质量转移,改变平衡盘中的液体分布,进而实现砂轮平衡状态的在线调整。通过对装置平衡性能的分析,认为该类装置具有平衡速度快、平衡能力线性度好的优点。最后经过实验验证,该装置在5 500 r/min的转速下,将系统不平衡振动从10.2μm降至0.37μm,振幅下降比例达95%以上。     

基于小波变换的磨削噪声在线监测方法

随着自动化程度的提高,对磨削加工过程的在线监测方法研究越来越受到重视.无损检测技术的发展,提供了一种通过磨削噪声来在线监测砂轮磨削状况的方法.由于砂轮在磨削过程中产生的噪声,与其本身的材质和磨削状态有着密切的关系,因此通过对磨削噪声信号的分析,就可以精确地获取砂轮磨削状态的信息.将磨削加工过程中实时采集到的噪声信号进行...     

内装电磁滑环式主动平衡系统的研究

质量不平衡超标是导致机床主轴功能失效的一种典型故障,而主动平衡系统由于可在线自动降低主轴因刀具或砂轮不均匀磨损等因素造成的不平衡振动,是智能机床主轴的重要组成部分之一。介绍了一种可集成安装于主轴中空转子中的内装电磁滑环式平衡执行器,并通过磁场驱动两个配重盘的步进旋转来在线补偿主轴转子的初始不平衡量。在详细介绍该执行器的工作原理以及平衡精度和自锁能力两项性能参数的基础上,通过主动平衡实验验证了该平衡系统的有效性。实验结果表明,该主动平衡系统可在3 600 r/min的转速下将机床主轴的不平衡振动降低87.5%。     

回转体不平衡量的测量理论与标定

回转体不平衡量的在线测量是实现回转体在线平衡的重要技术。利用回转体的振动信号，通过随机数据处理理论推导出回转体不平衡量在线测量理论、测量技术和标定方法，并通过试验验证了理论的正确性及可行性。     

高速主轴动平衡及其在线控制技术

针对机床主轴在线自动平衡控制问题,阐述了高速主轴不平衡识别方法和在线自动平衡技术国内外现状,分析了喷液式在线自动平衡装置原理,设计了喷液式平衡系统,并通过高速主轴实验对该系统的有效性进行了验证。研究结果表明,主轴经过平衡后,不平衡量振动值由1.60mm/s降至0.34mm/s,主轴失衡振动得到了有效抑制。     

回转体不平衡量的测量

回转体不平衡量的测量直接关系到回体的平衡精度与平衡速度，本文提出了一种新的回转不平衡量的测量原理与方法，同时，从理论上论述了用振动量表示回转体不平衡量的原理。     

火焰喷焊镍基自熔合金的磨削工艺

火焰喷焊镍基自溶合金涂层,具有优异的耐磨耐蚀等性能,越来越多地应用于柱塞、活塞杆、密封环等零部件进行表面强化,取得了显著的技术经济效益。如石油部门用“酸化压裂车柱塞泵”的柱塞,采用火焰喷焊Ni60镍基自溶合金,其使用寿命比原用35CrMo钢柱塞的寿命提高近五十倍,效果十分突出。然而,正是由于镍基合金焊层高温硬度高,导热性差、强度和韧性好等特点,给这种涂层的磨削加工造成很大的困难:磨削比低,磨削效率低,砂轮容易堵塞,需要经常修整,砂轮消耗大,磨削时容易产生振动和啸叫声,导致工件表面出现波纹,表面粗糙度差等。针对上述问题,研制成新的金刚石砂轮和磨削工艺,成功地解决了难磨镍基合金喷焊层的磨削加工问题。     

单面立式平衡机的不平衡叠加效应的实验研究

用单面立式动平衡机在对不同尺寸、不同质量工件进行动平衡测量时,会发现存在一个与理论值不匹配的额外不平衡量,传统方法难以给出合理的解释,分析表明是其忽略了摆架系统和转子合成质心的变化,即不平衡叠加效应会影响测量的准确性。研究了转子和摆架系统质量偏心引起的质心运动方程,并通过质心位置得到振动中心位置。提出了不平衡叠加效应与额外不平衡量的概念。推导了合成系统的叠加不平衡量公式,分析了转子质量和转子安装高度对此额外不平衡量的影响,根据实验数据进行了误差对比分析,验证了该额外不平衡量与转子质量和转子安装高度的关系,阐明了此额外不平衡量的来源。     

不同晶粒度硬质合金的磨削力预测

介绍了磨削力数学模型研究现状,在断裂力学基础上建立了与工艺参数和材料物理机械性能相关的磨削力数学模型,可根据数学模型预报不同晶粒度硬质合金的磨削力为了论证此磨削力数学模型,对不同晶粒度的硬质合金进行了磨削实验．分析了晶粒度和工艺参数对磨削力、磨削表面形貌的影响,讨论了硬质合金物理机械性能对磨削力的影响．实验研究结果表明,数学模型预估值与实验数据吻合程度高,晶粒度对磨削力和磨削表面形貌都有显著影响．在相同磨削条件下,减少硬质合金晶粒度则磨削力减少,并且磨削表面质量改善,反之亦然．细磨粒砂轮磨削时晶粒度对磨削力的影响程度减弱．     

二维超声振动磨削陶瓷的表面质量试验研究

采用金刚石砂轮对陶瓷材料进行了不同参数下的普通磨削和二维超声振动磨削试验,对获得的不同表面质量特征及不同的加工参数对表面质量的影响进行了分析。实验结果表明,在同样的加工条件下,超声振动磨削表面的沟槽浅而宽,在超声振动下砂轮不易堵塞,利于使用细砂轮磨削,因此超声振动磨削可以提高陶瓷材料的表面质量。     

先进陶瓷材料超声振动铣磨加工表面粗糙度仿真及实验(英文)

为了对超声振动铣磨加工先进陶瓷的表面粗糙度进行预测,建立了加工表面形貌的仿真模型.通过实验测得砂轮表面形貌和磨粒突出高度信息,并对这些信息进行Kolmogorov-Smirnov正态验证,发现砂轮表面形貌不服从高斯分布.对非高斯分布的数据进行Johnson变换,建立砂轮形貌的数值模型.结合砂轮表面形貌和磨粒与工件的相对运动分析,提出了一种表面轮廓搜索方法,进而生成了加工表面的三维形貌.最后,在DMG ULTRASONIC 70-5 linear机床上进行切削实验,对仿真结果进行了验证,结果表明仿真与实验结果具有较好的一致性,并对仿真误差产生的原因进行了分析.     

主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述

高速磨削过程中,砂轮-电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此,自动平衡装置在高速精密加工场合应用广泛。主动混合式自动平衡头是当今应用最多的一类自动平衡装置,阐述了其动平衡原理,并对其按结构特点进行了分类介绍。最后,对自动平衡装置未来发展作了展望,提出了平衡头的设计要求     

磁流变阻尼器控制砂轮振动实验

砂轮振动是磨床磨削过程中产生工件加工表面振纹,影响加工质量的重要因素。针对砂轮不平衡引起主轴振动,搭建砂轮振动控制实验台,模拟磨床工作状态。在砂轮主轴上安装磁流变阻尼器,实验研究阻尼器对砂轮振动控制影响规律。结果表明,在砂轮机工作转速下,阻尼器通入电流,砂轮主轴振动峰峰值及转频振动幅值均有明显下降,降幅随电流增大而增大。通过分析时域及频域波形,可知阻尼器能有效抑制砂轮主轴振动,使砂轮振动保持在较低水平。     

不平衡质量的大小和分布对柔性转子—轴承系统稳定性的影响

本文详细考察了滑动轴承支承的转子不平衡质量的大小及分布对系统稳定性的影响.大量计算结果除支持了有关文献中关于刚性转子不平衡质量的大小对系统稳定性影响的结论外,更重要的还发现:对柔性转子而言,不平衡质量的分布也是一个重要的影响因素,其程度可能要超过不平衡质量的大小的因素.计算结果表明:当转子不平衡量所引起的强迫振动的挠曲线与转子的一阶振型相吻合或接近时,对转子的稳定性是不利的.而当转子强迫振动的挠曲线与转子的二阶或三阶振型相吻合或接近时,增加不平衡量会提高系统的稳定性.     

立式玻璃磨边机砂轮离心振动特性分析

针对立式玻璃磨边机砂轮架的结构特点,建立其动力学模型及系统运动微分方程,导出砂轮离心力作用下砂轮架与砂轮振动的稳态响应幅值及其动力放大因子β1、β2的理论计算公式,着重分析砂轮离心力激振下砂轮架及砂轮的振动特性及规律,结果表明：β1、β2的大小和砂轮与砂轮架的质量之比µ、固有频率之比α,砂轮角频率与固有频率之比λ,阻尼比ξ等因素有关;合理选择µ、α、ξ值,可使砂轮与砂轮架具有相同且较小的动力放大因子;避免砂轮工作在λ=0.9~1.1对应的转速范围内,可有效减轻砂轮架及砂轮的振动程度。研究结果突破了现有研究将砂轮轴刚性化处理、试验测试装备复杂等缺陷,具有物理概念清晰、计算简单等特点。     

隔振片数量对Y7125型磨齿机振动影响的实验研究

为了提高Y7125型机床的动态性能,通过调整隔振片的数量,分析了其对垂直(X方向)和平行(Y方向)于砂轮轴方向振动强度的影响。通过比较不同隔振片数量下磨齿机关键部位的振动的峰值位移,得出了隔振片数量对振动强度的影响规律,确定出了Y7125型机床的最佳工作状态。     

Development of a Vibration Device for Grinding with Microvibration

This study aimed to develop a device to facilitate grinding experiments with microvibration for analyzing the vibration effect on surface finish of ground surfaces. A microvibration device was designed and fabricated. It can be used to provide microvibration to the workpiece vertically and/or horizontally during grinding. The relationship of the driving voltage, vibration displacement, and frequency was established. The vibration displacement of the device developed is proportional to the driving voltage amplitude for both vibration directions. The vibration frequency and displacement can be adjusted during the grinding process. Grinding experiments were carried out to compare the surface finish of silicon samples ground with and without microvibration. The results verified that microvibration of the workpiece along a certain direction during grinding can affect the surface finish of the ground workpiece.     

应用于磨床砂轮磨钝及故障检测的神经网络研究

磨床在磨削过程中砂轮会逐渐变钝。当它变钝后,需要进行修快。针对砂轮变钝时间的不定性,利用神经网络进行砂轮监控,以便于充分把握修快时机,达到及时、经济的修快。同时对砂轮意外碰撞、破碎进行监控。