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平面研磨機的運動和軌跡分析
作者:管理員    發布于:2018-12-11 21:45:11    文字:【】【】【
摘要:平面研磨機的運動和軌跡分析

硬質合金可轉位刀片的精細刃磨是提高刀片質量的一個重要方面。它包括刃磨兩端面、刃磨周邊和斷屑槽等。在刃磨周邊和斷屑槽之前,必須先精細刃磨兩端面。當前國內外刃磨刀片兩端面的方法,歸納起來有四種用金剛石砂輪刃磨用電解磨削方法刃磨,即利用電化學陽極溶解作用和機械作用除去鈍化膜和、骨架相結合的原理來磨削用研磨法來刃磨用游離磨粒加工法來刃磨,這種方法在國外已廣泛采用,它是將金剛石研磨膏加人合金刀片和經過高硬化處理的特殊合金鋼研磨盤之間進行研磨加工的方法。目前國內普遍采用研磨法來刃磨合金刀片
端平面。本文對當前國內外研磨合金刀片所用平面研磨機的運動情況進行分析研究,提出新設計平面研磨機的方案,并對新設計研磨機的運動方式,主要運動參數和運動軌跡進行探討。
一、當前國內外平面研磨機的運動方式
目前國內外研磨合金刀片的平面研磨機從運動方式來看,基本上分兩大類一類是隔離盤作偏心運動,另一類是隔離盤作行星運動。
隔離盤作偏心運動的平面研磨機工作原理為圖所示。下研磨盤一般作旋轉運動,刀片放置在隔離盤中,并由偏心軸帶動,偏心軸旋轉方向與下研磨盤相同,但轉速不同,上研磨盤的運動有種情況上研磨盤旋轉,其旋轉方向與下研磨盤相反上研磨盤固定不動上研磨盤可以自由活動,由下研磨盤經過刀片帶動而跟著旋轉。偏心運動平面研磨機普遍用來作一般零件端平面加工,而用來研磨合金刀片,無論從研磨質量和生產率都不如行星運動和平面研磨機好。
隔離盤作行星運動的平面研磨機的運動又有兩種情況。上、下研磨盤固定不動,研磨運動完全由隔離盤的行星運動來完成。其工作原理如圖所示。研磨時刀片分別放置在若干個通常是一個獨立的行星盤即隔離盤中。研磨時,上研磨盤、下研磨盤和中心銷子盤都固定不動,而外銷子盤以轉速作旋轉運動。而行星盤隔離盤在外銷子盤帶動下,既作自旋運動轉速為,同時又以轉速繞中心銷子盤作公轉運動為假想系桿。因此,刀片上任一點的運動軌跡是外擺線圖。
上、下研磨盤旋圖轉,隔備離盤作行星運動。這種研磨機的工作原理如圖所示。上研磨盤、下研磨盤分別以轉速、作旋轉運動,行星盤的運動情況與圖相類似,但不同點是行星盤由中心銷子盤以轉速來帶動,而外銷子盤是固定不動的。刀片上任一點相對于研磨盤的運動速度是變化的,其運動軌跡根據行星盤與假想系桿之間的傳動比大小不同,而分別呈外擺線或內擺線圖。外擺線和內擺線的運動軌跡,其研磨行程同一性較好,運動平穩,工件能較好地走遍整個研磨盤的工作表面。這一點行星運動的研磨機能滿足研磨過程對運動及運動軌跡的技術要求。但是銷子盤上銷軸和行星盤上牙齒磨損嚴重,尤其是上、下盤固定不動的研磨機更為嚴重,需經常更換銷軸和行星盤隔離盤。
二、新設計的平面研磨機的運動及其運動軌跡
對新設計研磨機的運動及其運動軌跡的要求為了保證刀片端平面有高的研磨質量和高生產率,新設計的研磨機的運動和運動軌跡應滿足以下要求刀片端平面相對于研磨盤的運動方向應不斷變化。這樣才能使研磨磨料不斷地在新的位置和新的方向上起切削作用,避免在刀片端平面上產生重復軌跡,形成有紋研磨,以獲得高的研磨表面質量。研磨過程中的運動,必須使刀片端平面上的每點相對于研磨盤的滑動路程相等即研磨行程的同一性。這樣才能保證刀片上各點磨去的余量相同,以保證被研磨刀片的平面度和兩端平面間的平行度。研磨運動和運動軌跡的安排,應盡可能
使研磨盤的幾何形狀精度保持長時間不變。這樣可使研磨盤上各點的磨損量相同,既保持研磨盤工作面使用時間,又保證被研磨刀片平面的平面度和平行度。新設計平面研磨機的運動方式根據上述對研磨運動和運動軌跡的條要求,考慮到現有的行星運動平面研磨機的銷子軸和隔離盤牙齒嚴重磨損問題,新設計的研磨機的運動方式應是研磨盤應作旋轉運動。隔離盤只作自轉運動,不采用隔離盤作行星運動的方式。采用漸開線齒輪傳動來代替銷子盤傳動。由于齒面接觸面積小,避免了銷子軸與行星盤牙齒的圓弧面接觸面積大而磨損嚴重的缺點。新設計的平面研磨機的工作原理如圖所示。研磨時,合金刀片分別裝在隔板的各通孔中,隔板則裝入帶有外齒圈的隔離盤的內孔中,隔離盤用壓盤定位,由中心齒輪以轉速帶動隔離盤旋轉速為。為了不讓研磨劑甩到嚙合齒面上,中心齒輪與隔離盤的齒輪嚙合位置略高于下研磨盤一段距離。壓盤可以給刀片加壓,使刀片獲得一定的研磨壓力。下研磨盤由雙速電機通過傳動裝置帶動旋轉轉速為、,其旋轉方向與中心齒輪相反,而與隔離盤旋轉方向相同。這種研磨機特點研磨盤作旋轉運動,隔離盤只有自旋運動,不作公轉運動,且采用漸開線齒輪傳動來代替銷子盤傳動。新設計平面研磨機的主要運動參數新設計的平面研磨機主要運動參數是工件相對于研磨盤的平均速度。速度周期變換系數大,它表示最大速度、與最低速度之比即久、。。切向加速度。、又、這三個運動參數對加工表面質量,形狀精度和研磨生產率有很大影響。經試驗表,速度周期變換系數幾的大小影響刀片平面總切除量和瞬時生產率,又愈大,材料總切除量和瞬時生產率愈大。我們新設計的平面研磨機,粗研時取又一,精研時又一一。根據幾的變化范圍,就能確定研磨盤和隔離盤的轉速和方向。圖為我們設計的研磨機,其研磨盤直徑為小,隔離盤直經為小的轉速與平均速度分布圖。新設計的平面研磨機的運動轉跡研磨運動軌跡對被研磨刀片的表面質量、平面度和研磨盤工作面的均勻磨損等影響很大,因此要求研磨運動軌跡不重復,不能形成有紋磨削。圖為本研磨機的運動軌跡。設研磨盤的轉速為,若將整個系統加以“一”的轉速,則研磨盤的轉速川一一,這時可認為此研磨盤靜止不動,但假想系桿的轉速
為。一,即相當于隔離盤沿中心輪作純滾動,這樣隔盤中刀片上任一點。的運動軌跡是變態外擺線或稱為短幅外擺線。由于運動軌跡呈擺線,能很好滿足研磨過程對研磨運動及其軌跡的技術要求。為了不出現重復軌跡,我們經過長時間研究得出,必須將中心齒輪與隔離盤外齒輪的傳動比設計除不盡的小數。

結束語
綜上所述,對于外圓磨削,雖有中心架和檢測裝置的隨機跟蹤,修整測量,但仍無法向人們顯示出其奇數棱形狀圓度誤差的情況,尤其是采用類似加工曲軸連桿頸定位夾緊模式的機床,若夾緊部位調整不當或磨損,將產生三角棱形圓度誤差,造成批量報廢。了解了三角棱形圓度誤差產生機理通用圓度儀批次抽檢,再結合圖所示的形輔助檢具進行的全檢,能使工件形狀完全符合產品設計要求,有利于提高產品可靠性。


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