外圓磨床設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】
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購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第 1 章 緒論 床 的 類型與用途 磨床 的 類型及其特點(diǎn) 用磨料磨具(砂輪、砂帶、油石和研磨料等)為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床,統(tǒng)稱為磨床(英文為 , 它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展起來的 1。 磨床種類很多 , 主要有:外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床和用來磨削特定表面和工件的專門化磨床,如花鍵軸磨床、凸輪軸磨床、曲軸磨床等 2。 對(duì)外圓磨床來說 , 又可分為 普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心外圓磨床、 寬砂輪外圓磨床、端面外圓磨床等 以上均為使用砂輪作切削 工具的磨床。此外,還有以柔性砂帶為切削工具的砂帶磨床,以油石和研磨劑為切削工具的精磨磨床等。 磨床與其他機(jī)床相比, 具 有以下 幾個(gè) 特點(diǎn): 1、磨床的磨具(砂輪)相對(duì)于工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般砂輪圓周線速度在 35 米 /秒左右,目前已向200 米 /秒以上發(fā)展); 2、它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件; 3、它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度; 4、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自動(dòng)線,進(jìn)行高效率生產(chǎn); 5、磨床通常是電動(dòng)機(jī) 過機(jī)械,電氣,液壓傳動(dòng) 組成 1。 磨床 的 用途 磨床可以加工各種表面,如內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、漸開線齒廓面、螺旋面以及各種成形表面。磨床可進(jìn)行荒加工、粗加工、精加工和超精加工,可以進(jìn)行各種高硬、超硬材料的加工,還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷等,工藝范圍十分廣泛。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高,各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多。精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展,使得有可能將毛坯直接磨成成品。高速磨削和強(qiáng)力磨削,進(jìn)一步提高了磨削效率。因此,磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。它在金屬切削機(jī)床所占的比重不斷上 升。目前在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家中,磨床在機(jī)床總數(shù)中的比例已達(dá) 30% 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 據(jù) 1997 年歐洲機(jī)床展覽會(huì) (調(diào)查數(shù)據(jù)表明, 25%的企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù),車削只占 23%, 鉆削占 22%,其它占 8%;而磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá) 42%,車床占 23%,銑床占 22%,鉆床占 14%3。 由此可見,在精密加工當(dāng)中,有許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的,而精密磨削加工會(huì)要在相應(yīng)的精密磨床上進(jìn)行,因此精密磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。但是要實(shí)現(xiàn)精密磨削加工,則所用的磨床就應(yīng)該滿足以 下幾個(gè)基本要求: 精密磨床應(yīng)有高的幾何精度,主要有砂輪主軸的回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。主軸軸承可采用液體靜壓軸承、短三塊瓦或長(zhǎng)三塊瓦油膜軸承,整體度油楔式動(dòng)壓軸承及動(dòng)靜壓組合軸承等。當(dāng)前采用動(dòng)壓軸承和動(dòng)靜壓軸承較多。主軸的徑向圓跳動(dòng)一般應(yīng)小于 1向圓跳動(dòng)應(yīng)限制在 2 3內(nèi)。 由于砂輪的修整導(dǎo)程要求 10 15mm/因此工作臺(tái)必須低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng),要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。 精密磨削時(shí)如果產(chǎn)生振動(dòng),會(huì)對(duì) 加工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。故對(duì)于精密磨床,在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮減少振動(dòng)。 精密磨削中熱變形引起的加工誤差會(huì)達(dá)到總誤差的 50,故機(jī)床和工藝系統(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)精密磨削的主要障礙。 外圓磨削和端面外圓磨床 在外圓磨削過程中,工件是安裝在兩頂尖的中心之間, 砂輪旋轉(zhuǎn)是引起切削旋轉(zhuǎn)的主要來源和原因?;镜猛鈭A磨削方法有兩種 , 即橫磨法磨外圓和縱磨法磨外圓 , 如圖 1 1 和圖 1 2 所示。 事實(shí)上,外圓磨削可以通過其他以下幾種方法來實(shí)施: ( 1) 傳遞方法:在這種方法中,磨削砂輪和工 件旋轉(zhuǎn)以及徑向進(jìn)給都應(yīng)滿足所有的整個(gè)長(zhǎng)度,切削的深度是由磨削砂輪到工件的縱向進(jìn)給來調(diào)整的。 ( 2) 沖壓切削方法:在這種方法中,磨削是通過砂輪的縱向進(jìn)給和無軸向進(jìn)給來完成的,正如 我們所看到的,只有在表面成為圓柱的寬度比磨削輪磨損寬度短時(shí),這種方法才能完成。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 1 1 橫磨法磨外圓 圖 1 2 縱磨法磨外圓 ( 3) 整塊深度切削方法:除了在磨削過程中,要進(jìn)行間隙調(diào)整外,這種方法與傳遞方法很相似,同時(shí)這種方法具有代表性,除了磨削短而粗的軸。 端面外圓磨床是外圓磨床的一種變形機(jī)床,它宜 于大批量磨削帶肩的軸類工件,有較高的生產(chǎn)率。 它的特點(diǎn)如下 ( 1) 這種磨床的布局形成和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系與外圓磨床相似,只是砂輪架與頭架,尾架中心連線傾斜一角度(通常 10, 15, 30, 45),如圖 1 3 所示,數(shù)控端面外圓磨床 砂輪架與頭架,尾架中心連線傾斜 30。 為避免砂輪架與工件或尾架相碰,砂輪安裝在砂輪架的右邊,從斜向切入,一次磨削工件外圓和端面。 ( 2) 由于它適用于大批量生產(chǎn),所以具有自動(dòng)磨削循環(huán),完成快速進(jìn)給(長(zhǎng)切入) 無花磨削。由定程裝置或自動(dòng)測(cè)量控制 工件尺寸。 ( 3) 裝有砂輪成型修整器,按樣板修整出磨削工件外圓和端面的成型砂輪,為保證端面尺寸穩(wěn)定及操作安全,一般具有軸向?qū)Φ堆b置。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 1 3 砂輪架與頭架,尾架中心連線傾斜一角度 床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多,磨削加工技術(shù)正朝著超硬度磨料磨具、開發(fā)精密及超精密磨削(從微米、亞微米磨削向納米磨削發(fā)展)和研制高精度、高剛度、多軸的自動(dòng)化磨床等方向發(fā)展 4,如用于超精密磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至 4m、磨削精度高達(dá) m;使用電主軸單元可使砂輪線速度高達(dá) 400m/s,但這樣的線速度一般僅用于實(shí)驗(yàn)室,實(shí)際生產(chǎn)中常用的砂輪線速度為 40 60m/s;從精度上看,定位精度 2 m,重復(fù)定位精度 1 m 的機(jī)床已越來越多;從主軸轉(zhuǎn)速來看, 軸達(dá) 60000r/13 42000r/速已不是小功率主軸的專有特征;從剛性上看,已出現(xiàn)可加工 60度材料的加工中心。 北京第二機(jī)床廠引進(jìn)日本豐田工機(jī)公司先進(jìn)技術(shù)并與之合作生產(chǎn)的 P) 62 63 數(shù)控外圓 /數(shù)控端面外圓磨床,砂輪架采用原裝進(jìn)口,砂輪 線速度可達(dá) 60m/s,砂輪架主軸采用高剛性動(dòng)靜壓軸承提高旋轉(zhuǎn)精度,采用日本豐田工機(jī)公司 床專用數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二軸( X 和 Z)到四軸( X、 Z、 )控制。 此外,對(duì)磨床的環(huán)保要求越來越高,絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼,絕對(duì)沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng)反映現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)環(huán)保越來越高的要求。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第 2 章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 目 控高速端面外圓磨床 及其砂輪架 設(shè)計(jì) 本課題旨在讓學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí),設(shè)計(jì)數(shù)控 端面外圓磨床 其砂輪架,樹立理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。該課題要求繪制磨床總體布局裝配圖、砂輪架部件裝配圖、磨床液壓系統(tǒng)圖和磨床零件圖,最后撰寫設(shè)計(jì)說明書。 此外,要求學(xué)生跟隨指導(dǎo)老師和研究生參與部分科學(xué)研究,進(jìn)行磨削溫度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)并撰寫科研報(bào)告。 ( 1) 機(jī)床總體布局裝配圖( 0#) ; ( 2) 部件裝配圖(砂輪 架 0#) ; ( 3) 零件圖 (3#); ( 4) 液壓傳動(dòng)圖( 1#) ; ( 5) 電氣控制圖 ( 1#) ; ( 6)撰寫科研報(bào)告; ( 1)加工對(duì)象 A 帶軸 肩的多臺(tái)階軸(如齒輪軸) B 要求端面外圓一次完成的零件 C 帶較大端面的盤類零件 D 作一般外圓磨床 ( 2)主要規(guī)格 A 加工直徑 2020 最大加工長(zhǎng)度為 750 最大加工重量 200 D 砂輪線速度 60m/s E 機(jī)床中心高 1095 工件轉(zhuǎn)速范圍 30300 3)主要運(yùn)動(dòng) A 砂輪轉(zhuǎn)動(dòng) B 工件轉(zhuǎn)動(dòng) 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 ( 1)磨床總體布局中各部件尺寸的確定; ( 2)砂輪架主軸和軸承的設(shè)計(jì)和選用; ( 3)皮帶的選用和帶輪的設(shè)計(jì); ( 4)磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì); ( 5)磨削溫度科研報(bào)告。 ( 1)查閱國(guó)內(nèi)外磨床相關(guān)資料,確定磨床總體布局中各部件(如砂輪架、頭架和尾架等)尺寸; ( 2)檢驗(yàn)主軸前端擾度,確保主軸剛度; ( 3)砂輪 架采用靜動(dòng)壓軸承以提高旋轉(zhuǎn)精度,增強(qiáng)抗振性,延長(zhǎng)軸承的使用壽命; ( 4)采用皮帶和花鍵副帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),減少主軸變形,使載荷分布均勻; ( 5)采用 制裝配圖和零件圖; ( 6)參看液壓工程方面的資料,設(shè)計(jì) 磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì); ( 7)參考磨削溫度測(cè)試研究論文,認(rèn)真、虛心向指導(dǎo)老師和研究生學(xué)習(xí),進(jìn)行大量的磨削溫度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第 3 章 磨床總體布局 床總體設(shè)計(jì) 面形狀,尺寸,材料,技術(shù)條件,批量,加工余量等) ; 比較國(guó)內(nèi),外同類機(jī)床,經(jīng)驗(yàn)總結(jié), 進(jìn)行改革創(chuàng)新 ; 圖,部件裝配圖,零件圖,工藝卡,目錄,標(biāo)準(zhǔn)件,外購(gòu)件目錄,鑄件,鍛件目錄,說明書,裝箱單,合格證) ; 配,調(diào)試 ; 計(jì)改進(jìn) ; 總體設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 性,穩(wěn)定性好 ; 卻液供給,回收,廢渣的排除 。 床總體布局設(shè)計(jì) 加工零件 帶軸肩的多臺(tái)階軸,精度 下, 料 45#, 40墨鑄鐵等 ; 初步估計(jì)組成部分 c 頭架 ; d 尾架 ; e 砂輪架 ; f 修整器 ; g 測(cè)量裝置 ; h 砂輪進(jìn)給電機(jī) ; I 修整器進(jìn)給電機(jī) ; j 電器框 ; k 工作臺(tái)進(jìn)給電機(jī) ; l 工件旋轉(zhuǎn)電機(jī) ; m 潤(rùn)滑冷卻裝置 ; n 數(shù)控裝置 ; 總體布局初步設(shè)計(jì) 床身 ; 0的型面 ; 0角 ; 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 剛石滾輪) , 采用 司軸向,徑向測(cè)量?jī)x,配用該公司 控框 (如圖 3 1 所示) 來控制軸向尺寸,徑向尺寸,測(cè)量?jī)x布置在橫梁上; 圖 3 1 控框 X 軸:砂輪架進(jìn)給 Y 軸:修整器進(jìn)給 Z 軸:工作臺(tái)移動(dòng) W 軸:工件旋轉(zhuǎn) 各軸采用交流伺服電機(jī),通過精密無間隙彈性連軸器直接與滾珠絲桿相連 ; 小熱變形,簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu),易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,通用化,便于維修) ; 縱向與橫向 尺寸的確定 工件最大長(zhǎng)度 1 750l 頭架長(zhǎng)度 2 440l 尾架長(zhǎng)度 3 320l 上臺(tái)面長(zhǎng)度 4 1 2 3 1 0 0 ( 2 0 4 0 ) 1 6 4 0l l l l m m ; 下臺(tái)面長(zhǎng)度 5 4 4 1 5 % 2 0 % 2 0 0 0l l l m m ; 床身長(zhǎng)度 6 5 1 4 0 0 3 1 5 0l l l m m ; 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 后床身長(zhǎng)度 7 1600l 考慮砂輪架和修整器大小按經(jīng)驗(yàn)給定) ; 整個(gè)床身寬度 8 1650l 視覺效果) ; 砂輪架中心與機(jī)床床身對(duì)稱線相距 0 2 3 120l l l m m 圖 3 2 磨床縱向尺寸 1) 畫出橫向尺寸床身的 V 型導(dǎo)軌作為橫向尺寸的基準(zhǔn),畫出床身的平面導(dǎo)軌作為高度尺寸的基準(zhǔn)線,根據(jù)確定的工作臺(tái)參數(shù),導(dǎo)軌參數(shù) 心畫出左視圖 2) 確定上,下工作臺(tái)厚度和寬度 ( 1) 厚度:用類比法 上工作臺(tái) 2 0 0 心 ( 3 1) 下工作臺(tái) 1 0 0 心 ( 3 2) l 為工作臺(tái)導(dǎo)軌的中心距,工作臺(tái)導(dǎo)軌選用 80 75 250 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 取 1h=250=75h=250=95 2)寬度 45B l B B 工 作 臺(tái)( 3 3) 1 / 2 1 2 3 0 1 / 2 7 5 2 0 5 8B B m m 46 4 70B 711 / 2 1 2 3 0 1 / 2 7 5 2 0 6 0B B m m 575 70B 5 0 7 0 7 0 3 9 0B m m 工 作 臺(tái) 3) 確定頭,尾架頂尖中心位置 頂尖中心安排在 V 型導(dǎo)軌的中心線上,這樣 有利于磨削最小直徑工件的,砂輪架趨近于工作臺(tái)不致相碰。缺點(diǎn)是使導(dǎo)軌的承載壓力較大,故常適當(dāng)加寬 V 型導(dǎo)軌的寬度。 4) 確定頭尾架頂尖中心至床身底面的高度 1 0 0 0 1 1 0 0H 左右 1 根據(jù)工人身高,經(jīng)驗(yàn)。類比取1 1095H 2 1 1 2 / 7 3 9 . 6H H h h H C O S m m 5) 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心位置 9 1 / 2 1 / 2 * 2 5 0 1 2 5B l m m 6) 確定機(jī)床總高 H 2H H h H H 頭 架 測(cè) 量 儀7 3 9 . 6 1 7 0 4 1 1 6 3 3 . 4 51954 所以 H 取 2000 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 砂輪架 相 關(guān) 尺寸設(shè)計(jì) ( 1)砂輪架導(dǎo)軌( V 平導(dǎo)軌) 100 90 4001 考慮到砂輪的大小及重量與砂輪架的穩(wěn)定性,取 L中心 =500從而可定出砂輪架的寬度約為600導(dǎo)軌 為 卸荷導(dǎo)軌 。 圖 3 3 砂輪架的導(dǎo) 軌 ( 2)砂輪架橫向行程長(zhǎng)度 0 . 1 0 . 2l s s s 橫 絲 桿 快 速 快 速 ( 3 4) 式中 為砂輪架快速進(jìn)退的行程,一般取 60 150此處取 111 m a x / 2 / 2 / 2 / 2s D D D D 砂 砂 工 件 件 ( 3 5) 7 5 0 / 2 3 2 0 / 2 5 5 0 / 2 2 0 / 2250 安全系數(shù)取 夠 2 5 0 1 1 1 0 . 1 1 1 1 3 7 2 . 1l 橫 ( 373) ( 3) 砂輪架高度和長(zhǎng)度 砂輪架箱體導(dǎo)軌的高度 輪底板滑臺(tái)高度 輪中心距砂輪底面高度 后床身頂面至平導(dǎo)軌的高度 避免上,下工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)與箱體相碰,安裝在后床身上的墊板頂面需低于上下工作臺(tái)的購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 頂面,同時(shí)考慮橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)穿過床身的位置等,根據(jù)經(jīng) 驗(yàn) 6 1 1 0 1 5 0h m m取6 130h 砂輪架中心距后床身頂面 7 1 2 6 1 0 9 5 7 4 0 1 3 0 4 8 5h H H H m m 砂輪架底座安裝修整器,內(nèi)有傳動(dòng)絲桿 取4 120h 后床身進(jìn)給導(dǎo)軌內(nèi)裝絲桿 取3 190h 7 3 4h h h h 4 8 5 1 2 0 1 9 0 175 圖 3 4 砂輪架的高度和寬度 砂輪架底板長(zhǎng)度9l: 9l 2 l 中 心 1 2 * 5 0 07 5 0 1 0 0 0 取9l=900買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 砂輪架導(dǎo)軌長(zhǎng)度 1 0 9 5 0 8 0l l l 橫9 0 0 3 7 3 8 01353 取 10 1305l 4)砂輪架主軸電機(jī)的選擇 用 類比法 ,砂輪架主軸電機(jī)的功率 取 15 計(jì)算法 N N N切電 空( 3 6) * 2 3 . 82 . 3 5 8 . 8 2 3 . 8 砂 取15電 頭架相關(guān)尺寸的 確定 長(zhǎng),寬,高: 440 400 411 主軸錐孔:莫氏 5#錐孔 中心高:m a x /2H D K( 3 7) 3 2 0 / 2 2 0 3 5 1 8 0 1 9 5 通過 以上計(jì)算頭架中心高 取 180主軸轉(zhuǎn)速 1 / 8 0 1 / 1 6 0 * 6 0 4 5 2 2 . 5 / m s 砂( 3 8) 取 40 /IV m s 1 6 / m i n 3 0 0m i n 2 2 / m i n 3 0交流伺服電機(jī)選擇 用類比法,交流伺服電機(jī)選擇 1 18機(jī) 砂輪磨削工件需要的功率 m a x 1 5 0 * 3 2 0 2 4 . /ZF r N m s 工 件最 大 磨 削 力 ( 3 9) 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 交流伺服電機(jī)通過 20/38 的雙楔齒輪帶傳遞給工件 , 即 41 8 3 8 / 2 0 3 4 . 2 . /N N m s l 實(shí)合格 主軸不旋轉(zhuǎn),主軸靠撥盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn) 尾架相關(guān)尺寸的確定 5#莫氏錐孔 中心高 180面傾斜 10 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 液壓油缸,頂緊力 12 工作臺(tái) 要求上,下臺(tái)面便于調(diào)整頭尾架,便于安裝滾珠螺母 。 傾斜 10以便于頭尾架定位,冷卻液回流;及使頭尾架不等高時(shí)修刮側(cè)面 橫向進(jìn) 給機(jī)構(gòu) 交流伺服電機(jī) 壓力卸荷導(dǎo)軌 壓力油 卸去 60% 75% 壓力 V 平導(dǎo)軌 100 * 90 * 500 砂輪架行程 373l 砂輪修整器 伺服電機(jī) 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 主軸直徑 D=50用液體動(dòng)壓軸承 (16r/修整速 度 = 1 / 3 1 / 5 0 120 故 1 2 1 9 /V m s線修整器行程為 160買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 液壓系統(tǒng) 修整器 ;尾架; 量?jī)x(兩個(gè)) ;潤(rùn)滑油; 床身導(dǎo)軌; 砂輪架卸荷導(dǎo)軌; 絲桿; 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌; 間歇 電 氣 部分 810G 控制五坐標(biāo)軸 砂輪架主軸 機(jī)床保護(hù)系統(tǒng) 靜壓供油系統(tǒng) 壓力繼電器 壓差發(fā)訊器 液壓控制器 電路延時(shí) 尾架伸縮油缸靜壓供油系統(tǒng):設(shè)置自動(dòng)循環(huán)電路,可手動(dòng),也可用于腳踏。當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí),由于互鎖裝置,使起無效。 油箱液壓控制 數(shù)控系統(tǒng)(在各坐標(biāo)軸)自診斷與保護(hù)功能 如:電池電壓低 程序錯(cuò)誤 各坐標(biāo)軸由行程開關(guān)控制最大位移量 安全防護(hù)罩(砂輪罩,機(jī)床前罩)全封閉式 導(dǎo)軌面保護(hù) 工作臺(tái)導(dǎo)軌:不銹鋼可伸縮防護(hù)罩 砂輪架導(dǎo)軌:前部:翻板式護(hù)罩 +橡皮(防水) ; 后罩:鋼罩 。 修整器導(dǎo)軌:折疊式 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第 4 章 部件設(shè)計(jì)(砂輪架) 輪架 設(shè)計(jì) 的 基本要求 砂輪架是磨床上用來帶動(dòng)砂輪作高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件,主要由傳動(dòng)部件和主軸軸承部分組成,主軸與軸承是砂輪架的主要組成部分,因此對(duì)砂輪架設(shè)計(jì)提出的基本要求也是針對(duì)主軸軸承部分的。 砂輪架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求 1: 轉(zhuǎn)穩(wěn)定; 熱低,不漏油; 整 維修方便。 軸旋轉(zhuǎn)精度及其提高措施 直接影響工件的表面粗糙度和表面缺陷。一般端面外圓磨床砂輪架允許的徑向和軸向跳動(dòng)允許誤差取 5m10m。 ( 1) 選擇合適的主軸軸承:動(dòng)靜壓軸承; ( 2) 提高主軸的加工精度; ( 3) 正確選擇主軸軸向止推方式 :液體靜壓推力軸承。 軸軸承系統(tǒng)的剛性 主軸軸承系統(tǒng)的剛性是指在磨削力或傳動(dòng)力作用下,主軸軸承抵抗變形的能力。通常以主軸前端的撓度來度量。過低的剛性會(huì)降低磨削生產(chǎn) 率、加工精度和工件表面的粗糙度,引起直波形和螺旋線缺陷。 輪架主軸初步設(shè)計(jì) 1. 砂輪架主軸的強(qiáng)度校核 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時(shí),應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況采取相應(yīng)的計(jì)算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對(duì)砂輪架主軸來說,由于采用了卸荷皮帶輪裝置,砂輪架主軸主要承受扭矩,應(yīng)該按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,且在選取許用應(yīng)力時(shí)應(yīng)該選取較小值。 砂輪架主軸材料采用 42進(jìn)行淬火,故選取許用應(yīng)力為40 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 639 . 5 5 1 00 . 2 ( 4 1) T 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力(單位為 T 軸所受扭矩(單位為 軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)(單位為 3 p 軸傳遞的功率 (單位 為 n 軸的轉(zhuǎn)速 ( 單位為 r/ d 計(jì)算界面處的直徑(單位為 T 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力(單位為 r/ 由上式可得軸的直徑為 633 9 . 5 5 1 00 . 2 ( 4 2) 63 39 . 5 5 1 0 1 50 . 2 4 0 6 0 0 上述計(jì)算可以得知砂輪架最小直徑為 慮到砂輪架的剛度等因素,取主軸的最小直徑為60輪架主軸的尺寸如圖 4 1 所示。 圖 4 1 砂輪架主軸尺寸示意圖 軸剛度校核 因?yàn)槭请A梯軸,所以用當(dāng)量直徑法作近似計(jì)算當(dāng)量直徑為: 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 441v ( 4 3) L=140+640+20+32+10=9324 4 4 49321 4 0 6 4 0 2 0 1 0 06 0 1 2 0 1 4 0 1 0 8= 允許撓度 y=o,于是回路中總的熱電勢(shì)包含兩個(gè)拍爾帖電勢(shì)和兩個(gè)湯姆遜電勢(shì)。 中間導(dǎo)體定律:由導(dǎo)體 A 和 B 組成的熱電偶,當(dāng)接入第三導(dǎo)體 C 后(如圖 2 1( b)所示),若保持C 的兩端溫度相同 (回路的總電勢(shì)不變。 2熱電偶均質(zhì)導(dǎo)體定律 7 由一種均勻?qū)w組成的閉合回路,不論導(dǎo)體的截面和長(zhǎng)度如何,以及各處的溫都不能產(chǎn)生熱電勢(shì)。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 (a) (b) 圖 2 1 熱電偶均質(zhì)導(dǎo)體定律 2均質(zhì)導(dǎo)體定律引出的結(jié)論 如果熱電偶兩電極材料相同,則兩端溫度不同,但總輸出電勢(shì)仍為零。因此,必須由兩種不同的材料才能構(gòu)成熱電偶。 第 3 章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和具體步驟 測(cè)量工件的平均溫度可以,利用埋裝在工件內(nèi)部的若干標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 測(cè)得,也可以用溫涂料測(cè)試工件內(nèi)部的溫度。最近出現(xiàn)了用紅外光導(dǎo)纖維測(cè)量磨削溫度方面的研究,并且已經(jīng)取得了一定的成果和突破,但是熱電偶測(cè)溫法仍然是能夠進(jìn)入磨削區(qū)直接測(cè)量的唯一有效的方法 8。 電偶的標(biāo)定 在實(shí)際應(yīng)用中,如果保持自由端溫度 T。不變,就可以根據(jù)熱電勢(shì) E 來確定熱端溫度 T 配大小,這就是熱電偶測(cè)溫的工作原理 9。 熱電偶 標(biāo)定指的是確定熱電偶的熱電特性。 熱電偶種類很多,常用的不下幾十種,不同材料組成的熱電偶其測(cè)溫范圍、適用條件、靈敏度等也不同,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)有所選擇。 已被國(guó)際上公認(rèn)的性能優(yōu)良的和用量最大的熱電偶有:鉑銠 分度號(hào))、鉑銠 分度號(hào))、鎳鉻 分度號(hào))、銅 分度號(hào))和鎳鉻 分度號(hào))。根據(jù)本研究的測(cè)試要求,本測(cè)試中采用的測(cè)溫元件是的鎳鉻 鎳鉻 屬絲直徑范圍較大,工業(yè)應(yīng)用一般為 驗(yàn)研究使用時(shí),根據(jù)需要可以拉延至更細(xì)的直徑。這種熱電偶的特點(diǎn)是價(jià)格低廉、靈敏度高、復(fù)現(xiàn)性好、高溫下抗氧化能力強(qiáng),是工業(yè)中和實(shí)驗(yàn)室里大量采用的一種熱電偶。但在還原性介質(zhì)或硫化物氣氛中易被侵蝕。 鎳鉻 所示。 表 3 1 鎳鉻 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 試驗(yàn)?zāi)康?溫度標(biāo)定指的是確定熱電偶的熱電特性,也就是確定熱電偶結(jié)的溫度 項(xiàng)試驗(yàn)是我們即將開展的陶瓷材料的高效深磨溫度測(cè)試的一個(gè)組成部分。我們準(zhǔn)備對(duì)高效深磨試驗(yàn)中用到的鎳鉻 得到這種材料的第一手資料,為以后的試驗(yàn)奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)方法及裝置 1、溫度標(biāo)定方法簡(jiǎn)圖 溫度標(biāo)定的方法的簡(jiǎn)圖如下:管式電爐的爐溫可調(diào)。爐溫可調(diào),與在該爐溫下測(cè)得的標(biāo)定熱電偶的熱電勢(shì)相對(duì)應(yīng) 就可以畫出待標(biāo)定熱電偶的熱電特性曲線。 熱電偶標(biāo)定裝置如下圖所示: 圖 3 1 熱電偶標(biāo)定裝置 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2、所用到的實(shí)驗(yàn)裝置 臥式管形電爐 型號(hào): 功率: 2 密溫度自動(dòng)控制裝置 最大輸出功率: 10制精度: 1250 電位差計(jì) 測(cè)量范圍: 103 毫伏,準(zhǔn)確度級(jí)別 使用溫度范圍: 545 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶:鉑鐒 分度號(hào): 測(cè)溫范圍 新分度號(hào)為 S 等級(jí):二級(jí) 被測(cè)熱電偶:鎳鉻 徑 分 度號(hào): 測(cè)溫范圍 1300 新分度號(hào)為 K 試驗(yàn)步驟 將試驗(yàn)設(shè)備各電路連線按設(shè)備說明書的要求聯(lián)結(jié); 將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和被測(cè)熱電偶扎好一起放入臥式管形電爐中; 接通電源; 將 密溫度自動(dòng)控制裝置調(diào)到一定數(shù)值; 測(cè)出檢定爐溫下被測(cè)熱電偶的熱電勢(shì)值,記錄數(shù)據(jù); 按照標(biāo)定方案中的數(shù)據(jù)重復(fù)和; 切斷各設(shè)備電源,拆卸聯(lián)結(jié)線。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié) 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示: 表 3 1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù) 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 上面表格中“ ”前的數(shù)據(jù)為測(cè)得的兩種熱電偶的電勢(shì)值,“ ”后的數(shù)據(jù)為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分度表格插值得到的相應(yīng)的溫度值。利用 出相應(yīng)的電勢(shì) 溫度曲線如下所示。 在上述 4 個(gè)圖像中,其中圖 3 2 為鉑鐒 溫度曲線;圖 3 3 為鎳鉻 溫度曲線;圖 3 4 和圖 3 5 為將鉑鐒 鎳硅的兩曲線匯在一幅圖上,其中圖 3 4 采用圖 1 的橫坐標(biāo),圖 3 5 采用圖 2 的橫坐標(biāo)。 從兩條曲線的比較中可以看出,這兩種熱電偶存在一定誤差,基本上是在系統(tǒng)誤差的基礎(chǔ)上又有一定的隨機(jī)誤差。 圖 3 2 鉑鐒 勢(shì) 溫度曲線 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 3 3 鎳鉻 溫度曲線 圖 3 4 鉑鐒 鎳硅兩曲線比較圖( 1) 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 3 5 鉑鐒 鎳硅兩曲線比較圖( 2) 熱電勢(shì)系數(shù) 制作的熱電偶進(jìn)行標(biāo)定后,即用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出熱電勢(shì)系數(shù)后, 0()E T T 在實(shí)際應(yīng)用熱電偶時(shí),只需測(cè)得某時(shí)刻的熱電勢(shì) E,便可得知此刻測(cè)點(diǎn)處的溫度 0/T E T件的制作 試件的結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖 3 6 試件的結(jié)構(gòu)示意圖 為了 將熱電偶埋入工件,需要將工件分割成兩部分,且在其中一部分上開工藝槽,留出熱電偶絲的空隙。由于試件的材料為 42金屬導(dǎo)體,為了保持熱電偶的兩極,即鎳鉻絲和鎳硅絲絕緣(否則不能產(chǎn)生電勢(shì)差,沒有信號(hào)),試件需要用三片云母片分別夾在工件與鎳鉻絲、鎳鉻絲與鎳硅絲和鎳硅絲與工件之間,如圖所示。 其中云母片厚度不大于 鋁 度初定 3m(其中 1m 用于標(biāo)定) ,端部展平即為箔片,厚度不大于 結(jié)劑采用環(huán)氧樹脂。 輪磨削區(qū)溫度的測(cè)量 砂輪磨削溫度指的是砂輪 磨削時(shí)砂輪與工件接觸弧面上的溫度 ,從工件一方看,就相當(dāng)于工件磨削面上的溫度,它在本質(zhì)上應(yīng)該是離散分布在接觸弧面上的磨粒磨削點(diǎn)溫度在試件材料本身的傳導(dǎo)均熱作用下所反映出來的一種集合平均溫度 紋等磨削缺陷密切相關(guān)。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目前測(cè)量砂輪磨削區(qū)域溫度用得最為普遍的試所謂的 分塊試件夾絲的半人工熱電偶測(cè)量方案,本次試驗(yàn)也采用此發(fā)案。 砂輪磨削區(qū)溫度測(cè)量的裝置如圖 3 7 所示。 圖 3 7 砂輪磨削區(qū)溫度測(cè)量的裝置 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 參考文獻(xiàn) 1 蘭雄侯,王繼先,高航磨削溫度理論研究的現(xiàn)狀與進(jìn)展 A,沈陽(yáng):東北大 學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 . 2 徐鴻鈞,磨削溫度的測(cè)量技術(shù)磨料磨具與磨削, 1986. 3 王霖、秦勇等,磨削溫度場(chǎng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),濟(jì)南:山東大學(xué), 2001. 4 徐鴻鈞,高航,磨削溫度的測(cè)量技術(shù),徐鴻鈞,高航,沈陽(yáng):東北大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 . 5 田志勛,徐明信,崔云惠,隋金福 屬熱處理, 1994 年第 6 期 . 6 錢立宗,熱電偶及應(yīng)用 J,安慶師院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ), 1995 年 8 月 . 7 袁希光,傳感器技術(shù)手冊(cè) 1986 年 12 月 . 8 王西彬,任敬心,磨削溫度及熱電偶測(cè)量的動(dòng)態(tài)分析 J,中國(guó)機(jī)械工程, 1997 年第 8 卷第 6 期 . 9 崔亦飛,曹云乾,簡(jiǎn)易熱電偶制作原理與標(biāo)定 J,儀器儀表學(xué)報(bào), 1994 年 5 月第 15 卷第 2 期 . 10 黃澤銑等,熱電偶原理及其檢定 . 11 陳守仁主編,工程檢測(cè)技術(shù)(下冊(cè)),北京:中央電視大學(xué)出版社, 1984. 12 任敬心,華定安,磨削原理,西安:西北工業(yè)大學(xué), 2000. 13 王西彬,師漢民,任敬心,結(jié)構(gòu)陶瓷的磨削溫度,西安:西北工業(yè)大學(xué), 2002. 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 附錄 B 英文翻譯 在高 速磨削中冷卻液速度的分析與實(shí)驗(yàn)研究 制造技術(shù) 究所,新加坡, 638075) 摘 要 在高速磨削中,必須使用以水為主的冷卻液,以避免熱燒傷,形成更好的工件表面質(zhì)量,提高磨削效率。但是,由于在冷卻液中加入了有毒害作用的化學(xué)物質(zhì),從而引起了環(huán)境問題。政府規(guī)定,使用和處理冷卻液必須嚴(yán)格遵守相關(guān)法律規(guī)定,但這些費(fèi)用占到了全部加工成本的 7 17 。本文闡述了冷卻液流量的最小化以及延長(zhǎng)冷卻液的再循環(huán)時(shí)間等問題,通過計(jì)量冷卻液( 嘴來實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻 液流量的控制,提供磨削區(qū)域所需要的冷卻液。研究表明,冷卻液速度對(duì)高速磨削性能有重大影響。當(dāng)達(dá)不到一定的速度,冷卻液將無法進(jìn)入磨削區(qū)域。增大可以減小噴嘴的開放區(qū)域,減少冷卻液的使用量。通過減少冷卻液的再循環(huán)時(shí)間和提高,對(duì)減少環(huán)境污染和降低加工成本都有重大意義。 關(guān)鍵詞 :高速磨削,冷卻液速度,冷卻液流量 1、引言 高速磨削需要消耗五到六倍于普通磨削所需的能量,因此,使用大量的冷卻液,以避免熱燒傷,獲得更好的表面質(zhì)量和更長(zhǎng)的刀具壽命已經(jīng)非常普遍 1。但是,在冷卻液中加入地有害化學(xué)物質(zhì),給操作人員的身體健康 帶來了危害。有數(shù)據(jù)表明,在一個(gè)工件的加工成本中,冷卻液潤(rùn)滑的費(fèi)用占到了 7 17 。處理使用過的冷卻液需要焚燒,全球變暖就有一小部分源于此。因此需要制訂一個(gè)方案,以便于進(jìn)一步研究冷卻液流動(dòng)裝置。從這點(diǎn)來說,綠色加工已經(jīng)有重大意義。綠色加工有以下兩種: 1、干切削; 2、通過優(yōu)化和噴嘴設(shè)計(jì),高效利用冷卻液并延長(zhǎng)其使用時(shí)間。本文闡述冷卻液流量的最小化以及相關(guān)的磨削特性。 2、分析 砂輪與工件之間的相互作用產(chǎn)生熱,這是由摩擦和表面的塑性變化導(dǎo)致的,熱量分別傳給了工件、磨屑、冷卻液和砂輪等 (如圖 1 所示 )。以前的模型測(cè)量實(shí) 際的磨削上升溫度和冷卻效果,強(qiáng)調(diào)冷卻液后的物理特性。由此可以得知,冷卻液的作用是帶走高速磨削后產(chǎn)生的熱。 砂輪是由很薄的磨料層(由不規(guī)則形狀的磨料粘結(jié)而成)一層層組成,砂輪高速旋轉(zhuǎn)與緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的工購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 件表面接觸。下列的一些假設(shè)用來建立冷卻液速度和它的散熱特性之間的關(guān)系: 液體流動(dòng)速度為液體的平均速度; 砂輪已進(jìn)行充分?jǐn)D壓,各粗砂粒之間的間隙相同; 所有的流動(dòng)都發(fā)生在砂輪寬度以內(nèi),砂輪兩邊沒有; 對(duì)流是熱傳遞的主要形式 這個(gè)問題被認(rèn)為是強(qiáng)迫對(duì)流。 在這種情 況下,熱傳遞的效率取決于經(jīng)驗(yàn)和對(duì)流類型。對(duì)流類型可以通過方程( 1)計(jì)算雷諾系數(shù)來估計(jì)。 Re ( 1) 其中 是冷卻液密度( c s),c 是粘性系數(shù)。 在方程( 1)中計(jì)算得到的雷諾系數(shù)表明了冷卻液的流動(dòng)類型。雷諾系數(shù)介于 73719 之間,當(dāng)雷諾系數(shù)小于 55 10 時(shí),冷卻液為紊流,熱傳遞效率可由強(qiáng)迫對(duì)流的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出: 1 / 2 1 / 30 . 6 6 4 R e P ( 2) 其中 努塞爾系數(shù), 雷諾系數(shù), 普朗特系數(shù),還可以進(jìn)一步定義為: k ; Re ; Pr ( 3) 其中 k 為冷卻液的熱傳導(dǎo)率( 0 W/ 比定壓熱容。結(jié)合方程 ( 1)和( 2),可得到對(duì)流效率為: 0 9 4) h 為對(duì)流效率( 2/kw m K ), 冷卻液速度( / 公式( 4)表明,在任何磨削條件下,冷卻液速度直接影響到冷卻液的散熱特性。因此設(shè)計(jì)了一套裝備,它可以使冷卻液速度發(fā)生變化。這個(gè)設(shè)計(jì)包括一個(gè)測(cè)流計(jì)噴嘴,冷卻液從此噴嘴進(jìn)入磨削區(qū)域,流動(dòng)特性取決 于冷卻液速度,例如圖 2 所示的冷卻液噴嘴。伯努力方程用來計(jì)算冷卻液的速度。 221 1 2 2v p v p ( 5) 其中2噴嘴入口處的壓力, 噴嘴出口處的壓購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 力。 雷諾系數(shù)可以確定冷卻液的流動(dòng)是否為穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。方程( 5)利用連續(xù)方程(1 1 2 2v a v a)可以改寫為 : 1 / 2122 2212 ( )(1 ( / ) ) ( 6) 這個(gè)方程表明,出口和入口處的壓力比對(duì)調(diào)整冷卻液的速度有非常重要的意義。 3、 冷卻液供給方法 普通的冷卻液裝置在磨削區(qū)域供給大量的冷卻液,而計(jì)量噴嘴與其不同。如圖 3 所示,這個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)流量計(jì)、一個(gè)壓力計(jì)和一個(gè)可以調(diào)節(jié)的噴嘴,構(gòu)成的這個(gè)系統(tǒng)中有三 個(gè)不同的噴嘴, 噴嘴的特性(如流量、壓力和速度)如表 1 所示。圖 4 為噴嘴裝置的圖片,包括流量計(jì)、壓力計(jì)和砂輪架等。 4、實(shí)驗(yàn)條件 每一個(gè)噴嘴都在事先確定的實(shí)驗(yàn)條件下,在 進(jìn)行一系列的磨削測(cè)試,冷卻液的速度和壓力都要調(diào)節(jié)到磨削測(cè)試實(shí)驗(yàn)要求達(dá)到的數(shù)據(jù)。在這個(gè)過程中,法向力26得,以便計(jì) 算法向力和切向力之比、變化的能量 Q 和磨削能量 E。在磨削過程中,能量 Q 可以用方程( 7)來表示: Q)1 / v V 1 / v V( 7) 其中位為 N), V 是砂輪的線速度(單位為 m/s), v 是工作臺(tái)移動(dòng)的速度(單位為 m/s), 位為 D 為砂輪直徑(單位為 是磨削深度(單位為 方程( 7)表明,增加砂輪線速度和切向力可以增大能量 Q,但增加接觸面積,則會(huì)減小能量 Q。 切削能量就是切削能減去滑行所需的能量剩下的能量??梢杂梅匠蹋?8)表示 : 2 8) 其中 V 是砂輪線速度, v 是工作臺(tái)移動(dòng)的速度, 是切削深度, f 是砂輪在切削方向的磨削力。以標(biāo)準(zhǔn)的樣品為參照,用電子掃描顯微鏡(放大倍數(shù)為 1000 和 500)來測(cè)量工件,以分析磨削后的工件表面質(zhì)量。用光學(xué)干涉測(cè) 面儀拍出來表面的 3D 顯微圖像,來分析冷卻液速度對(duì)工件表面質(zhì)量的影響。表 2 列出了實(shí)購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 驗(yàn)的磨削條件。 5、結(jié)論與探討 之比 砂輪工作表面之間的摩擦和工件磨削區(qū)域內(nèi)的原子層之間的摩擦生成熱,這種趨勢(shì)可以從切向力和法向力之比中看出來。圖 5 顯示了切向力和法向力之比的趨勢(shì)。這是在 ,以不同的橫截面積的噴嘴和砂輪線速度測(cè)得的。 當(dāng)砂輪線速度為 42m/s 時(shí),被測(cè)試的噴嘴橫截面積為 之比分別從 卻液速度分別從 s 增加到 7m/s、從 4m/s 增加到 11 m/s 和從10.5 m/s 增加到 16 m/s,在相同的磨削條件下(冷卻液速度相同,但砂輪線速度為 104 m/s 時(shí)),力之比分別從 小到 小到 從 小到 些結(jié)果表明,冷卻液的速度越高,冷卻液穿入磨削區(qū)域的深度越深,從而增強(qiáng)潤(rùn)滑作用,減小砂輪和工件之間的摩擦。在研磨工件的時(shí)候,摩擦使工件首先發(fā)生彈性變形,然后才是塑性變形和材料滑移。據(jù)預(yù)測(cè),碎屑的成形過程取決于砂輪和 工件的相互作用,如塑性變形或材料滑移等。因此為了更加詳細(xì)了解冷卻液速度的作用,還需要做更多的實(shí)驗(yàn)。 化的能量 圖 6 所示為在確定的實(shí)驗(yàn)條件下(見表 2),能量與冷卻液之間的關(guān)系。能量可以利用方程( 7)計(jì)算得到。很明顯,當(dāng)冷卻液速度分別從 加到 8m/s、從 4 增加到 s 和從 加到 s 時(shí),能量流的數(shù)值分別從 28 減小到 22W/ 2 從 38 減小到 28W/ 2從 32 減小到 22 W/ 2這種減小的趨勢(shì)描敘了在不同的冷卻液速度下,能量的變化情況。 同樣還可以分析出,對(duì)流效率 h 的作用,在圖 6 中還繪制了對(duì)流效率 h 從 22 增加到 462的圖像。增加冷卻液速度可以增加更多未使用的冷卻液。從而帶走更多的熱量,避免減少能量流的趨勢(shì)。 削能量 圖 7 所示為 不同的冷卻液速度下所消耗的磨削能量。在低速時(shí),能量消耗非常小,但是,當(dāng)分別使用橫截面積為 ,隨著冷卻液速度的增量趨近于一個(gè)最小值,大約分別為 10、 15 和 13J/ 2當(dāng)冷卻液速度很低時(shí),磨削能量反而很大,這種現(xiàn)象于碎屑成形模型不同。這表明,只有一部分磨削能量和碎屑成形有關(guān),因此必須用另一機(jī)械裝置來計(jì)算剩余的能量。另一種與磨削過購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 程有關(guān)的機(jī)械裝- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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