發(fā)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?jié)L子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設(shè)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?jié)L子的精度。 《工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟》 自1982年創(chuàng)刊以來，在指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)及區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃等方面起了積極作
摘 要： 在加工外凸?jié)L子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設(shè)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?jié)L子的精度。
《工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟》自1982年創(chuàng)刊以來，在指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)及區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)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(shù)經(jīng)濟與區(qū)域經(jīng)濟的有關(guān)方針政策，提供技術(shù)經(jīng)濟學(xué)及區(qū)域經(jīng)濟學(xué)的理論研究方法及實施方案，為我國經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。向企業(yè)提供現(xiàn)代管理及科學(xué)經(jīng)營方法;提供典型改革經(jīng)驗及國內(nèi)外產(chǎn)品信息;提供市場預(yù)測、新產(chǎn)品開發(fā)、方案選優(yōu)、技術(shù)經(jīng)濟論證、可行性研究及戰(zhàn)略決策的新手段。
關(guān)鍵詞：超精外圓加工,空間嚙合,廓形解析,工業(yè)技術(shù)經(jīng)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(xiàn)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(guān)系基礎(chǔ)上，沒有考慮成形過程中表面相互包絡(luò)條件，因此，此類設(shè)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(zhì)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(yīng)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(luò)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?jié)L子時超精無心磨削機床的進給裝置輥子的精確設(shè)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?jié)L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(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)體，因此使用所謂的軸嚙合法代表運動包絡(luò)條件，以工件表面法線與規(guī)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(lián)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(guī)定坐標表示。這時位置參數(shù)的數(shù)目超過對應(yīng)的方程數(shù)目，因此可以采用數(shù)值解法。
在Z2=常數(shù)的
端面上求出不同角φ時工件相交跡線，在循環(huán)中改變影響未知參數(shù)φ的唯一變量角θ，因為公(2)單值地確定該角與參數(shù)l的聯(lián)系，然后在Z2=常數(shù)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(shù)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(dǎo)，因為研究表明，外凸度半徑為500~3000mm時，與圓柱工件區(qū)別很小，而原始外凸度工件與旋轉(zhuǎn)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(diào)整參數(shù)R=1000m，加工外凸度滾子半徑r=10mm，將加工參數(shù)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(xiàn)調(diào)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(jié)語
4.1 在加工外凸?jié)L子零件時，簡歷機床輥子的計算解析方法，彌補了設(shè)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?jié)L子的精度。
4.2 擬定了超精加工中機床輥子數(shù)值成形的算法。在外凸度滾子加工時，推薦按機床調(diào)整參數(shù)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。
