發布時間：2014-07-23所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 在加工外凸滾子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設計無心超精加工機床一般方法不能進行精確計算的缺陷，實行此方法可以提高制造外凸滾子的精度。 《工業技術經濟》 自1982年創刊以來，在指導工業企業生產及區域戰略規劃等方面起了積極作
摘 要： 在加工外凸滾子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設計無心超精加工機床一般方法不能進行精確計算的缺陷，實行此方法可以提高制造外凸滾子的精度。
《工業技術經濟》自1982年創刊以來，在指導工業企業生產及區域戰略規劃等方面起了積極作用，深受廣大讀者歡迎。本刊宗旨是宣傳黨和國家的技術經濟與區域經濟的有關方針政策，提供技術經濟學及區域經濟學的理論研究方法及實施方案，為我國經濟建設服務。向企業提供現代管理及科學經營方法;提供典型改革經驗及國內外產品信息;提供市場預測、新產品開發、方案選優、技術經濟論證、可行性研究及戰略決策的新手段。
關鍵詞：超精外圓加工,空間嚙合,廓形解析,工業技術經濟
引言
無心超精磨加工機床的進給裝置，由2個相交軸線的輥子組成，其中一個味原動件。2個輥子用于工件定位并實現工件縱向進給，進給裝置的輥子成本占超精加工機床成本的40%左右。過去超精加工機床輥子裝置的計算式建立在最簡單的幾何關系基礎上，沒有考慮成形過程中表面相互包絡條件，因此，此類設計計算只有近似解，沒有解析解。目前這種方法的計算誤差很難估算，直接影響了外凸輥子工件的無心磨削加工質量與效率。本文討論了無心超精加工機床進給輥子成形問題的解析解，該方法應用空間嚙合原理模擬工件相對磨料油石的運動軌跡，建立了表面包絡運動條件下的向量矩陣坐標變換，從而有針對性地解決了加工外凸滾子時超精無心磨削機床的進給裝置輥子的精確設計計算的難題。
1 機床進給輥子廓形解析計算原理
無心超精加工外凸滾子時，通常有2種加工方式。滾子在成形過程中運動軌跡是全部磨料油石下半徑R的圓弧，或者每個磨料油石下表面單獨的圓弧。
一般可采用2種進給輥子類型：單波形和多波形(通常按磨料油石數目而定)。工件可以是圓柱形或半徑接近于工件外凸度半徑的中凸形。坐標系S1相對于坐標系S繞Y軸逆時針方向轉動了φ角，而坐標原點O1相對點O沿軸X移動了R。坐標系S2相對于坐標系S1繞Y1軸逆時針方向轉動了λ角并沿軸X1移動了a1,沿軸Y1移動了υ，沿Z軸移動了-b.調整坐標a和υ取決于進給輥子的最大計算半徑。坐標b用于計算進給裝置多波度輥子，提供進給輥子相對平面Z2=0時波段上任意一點的位置。
進給輥子時一個旋轉體，因此使用所謂的軸嚙合法代表運動包絡條件，以工件表面法線與規定方向矢量n的軸嚙合相交的形式。在坐標系S1中可以確定曲線坐標θ和l間的聯系
2 輥子廓形解析計算的邏輯方法
輥子最終可以用公式 描述，輥子廓形通常按規定坐標表示。這時位置參數的數目超過對應的方程數目，因此可以采用數值解法。
在Z2=常數的
端面上求出不同角φ時工件相交跡線，在循環中改變影響未知參數φ的唯一變量角θ，因為公(2)單值地確定該角與參數l的聯系，然后在Z2=常數的截面上，利用迭代過程確定機床進給輥子半徑，使用方程組(1)中第1個和第2個方程，求出最小距離，即機床進給輥子中心到工件與Z2=常數平面交點的距離。
角φ離散值對速度和計算精度有很大影響。研究表明，在確定機床輥子廓形坐標精度時，0.1微米可限制φ的精度等于0.05度，這可以減少加工工時消耗，以便在在每個端截面上尋求輥子最小半徑，可用類似的形式得到描述形成原始外凸度工件(滾子)表面的方程。該方程本文不予推導，因為研究表明，外凸度半徑為500~3000mm時，與圓柱工件區別很小，而原始外凸度工件與旋轉體機床進給輥子不存在線性接觸。
3 輥子廓形解析計算實例
輥子長度L=400mm,在瑞士M型機床上加工，原始調整參數R=1000m，加工外凸度滾子半徑r=10mm，將加工參數坐標輸入。一般情況下滾子廓形相對于Z平面是非對稱的，如果實現調整，使在相對坐標廓形點上的偏差不超過0.1微米，這是2個機床輥子具有理想的廓形。所有多波段輥子是不一樣的，工件的半徑實際對機床輥子廓形沒有影響，在其他等條件下改變的只有它的最大半徑，輥子交角對其廓形影響很小。對機床廓形影響最大的是工件運動軌跡的半徑R.
4 結語
4.1 在加工外凸滾子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設計無心超精加工機床一般方法不能進行精確計算的缺陷，實行此方法可以提高制造外凸滾子的精度。
4.2 擬定了超精加工中機床輥子數值成形的算法。在外凸度滾子加工時，推薦按機床調整參數選擇。
4.3 可以證實，對于加工外凸度滾子，其廓形相對于機床軸線交點對稱，這時機床多波度輥子所有段具有理想的廓形。
SCISSCIAHCI
