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1、第9期組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)NO．92012年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2012文章編號(hào)：1001—2265(2012)09—0009—04外圓磨削力測(cè)試方法及高速磨削特性研究張強(qiáng)，龐靜珠，李蓓智，張電叢(東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，上海201620)摘要：在砂輪線速度為30～120m／s的磨削條件下，基于陶瓷CBN砂輪，對(duì)40Cr進(jìn)行了高速外圓磨削工藝實(shí)驗(yàn)。通過(guò)采集磨削力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，考察了砂輪線速度、工件轉(zhuǎn)速、切深對(duì)磨削力的作用機(jī)制，以及比磨削能隨
2、比磨除率的變化規(guī)律，揭示了提高砂輪線速度、工件線速度可以有效地提高材料的去除能力或改善磨削工件的表面質(zhì)量等高速磨削特性。關(guān)鍵詞：外圓磨削力；測(cè)試方法；高速磨削特性；比磨除率；比磨削能中圖分類號(hào)：TH16；TG65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AStudyonTestMethodsofExternalCylindricalGrindingForceandHigh-speedGrindingCharacteristicsZHANGQiang，PANGJing—zhu，LIBei—zhi，ZHANGDian—cong(SchoolofMechanical
3、EngineeringDonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Inthispaper，high—speedexternalgrindingexperimentson40Crarecarriedoutinconditionsofthewheelspeedof30～120m／sbyusingceramicsCBNgrindingwh~elandexperimentaldataofgrindingforceareobtained．Italsoreviewedthecharacter
4、isticsofhigh-speedgrinding，includingimpactofwheelspeed，workpiecespeed，depthofcutO171grindingforce，andspecificremovalrateonthespecificgrindingenergy．Keywords：externalcylindricalgrindingforce；testmethods；characteristicsofhigh—speedgrinding；specificremovalrate；specificgr
5、indingenergy接觸區(qū)域。為了避免這種過(guò)度簡(jiǎn)化的模型，Liu等0引言剛體砂輪替換為三維模型中的結(jié)點(diǎn)力，用于仿真線磨削加工是一種高效的切削加工方法，其加工鋸陶瓷片的磨削，實(shí)際上硅片磨削中波紋狀的表面精度高和能加工高硬度零件等方面的優(yōu)點(diǎn)，有時(shí)是特征是通過(guò)在每個(gè)波峰施加磨削力而同時(shí)在波谷處其他切削加工方法所不能替代的?。磨削力是反映施加空間約束，雖然沒(méi)有從實(shí)驗(yàn)方面給出量化的驗(yàn)?zāi)ハ鬟^(guò)程基本特征及其磨削性能的重要指標(biāo)之一，證磨削表面驗(yàn)證數(shù)據(jù)，但卻從定性的實(shí)驗(yàn)中反映了它能反映出磨削過(guò)程的基本特征。磨削力產(chǎn)生的原較好的一致性，由于材料的
6、去除并未建模，并且硅片因是磨削過(guò)程中的切削、摩擦及粘附等現(xiàn)象綜合作被作為彈性材料處理，這使得模型的應(yīng)用受到限制。用的結(jié)果，它與材料顯微結(jié)構(gòu)及性能、磨削用量、砂Warnecke和Barth。。研究了不同輪轂材料在砂輪工輪特性、材料去除機(jī)理、機(jī)床剛度以及磨削液的選用件接觸時(shí)的振動(dòng)效應(yīng)，首先使用有限元分析法確定等都有密切關(guān)系，同時(shí)，它對(duì)磨削工藝的制定和表磨削弧區(qū)的載荷，而后使用瞬態(tài)(動(dòng)態(tài))模型模擬砂面、亞表面損傷都有影響，也是評(píng)價(jià)材料可磨削性優(yōu)劣輪振動(dòng)和在磨削表面產(chǎn)生的效應(yīng)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)中實(shí)的重要指標(biāo)。研究磨削力的目的，在于更好地認(rèn)識(shí)磨際
7、磨削表面與仿真振動(dòng)幅值進(jìn)行了對(duì)比。高速磨削削過(guò)程，它不僅是磨床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是磨削研究的主技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展與應(yīng)用，從根本上顛覆了“磨削工要問(wèn)題。磨削力易于控制和測(cè)量，可通過(guò)測(cè)量磨削力藝效率低”的觀念，但是，如何在提高磨削效率的同時(shí)以計(jì)算磨削能來(lái)認(rèn)識(shí)磨削機(jī)理，也可用磨削力監(jiān)測(cè)砂進(jìn)一步提高磨削精度及其表面完整性?如何實(shí)現(xiàn)高速輪的磨損狀況以及時(shí)修整或更換砂輪，因此開(kāi)展磨削磨削的高質(zhì)量、高效率、低成本的完美統(tǒng)一?在高速高力的研究有著重要的理論和應(yīng)用價(jià)值¨。質(zhì)量磨削理論、工藝、裝備的研究與應(yīng)用領(lǐng)域，目前尚Kim等提出了用于空心管件外圓磨削時(shí)
8、砂輪有很多科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)亟待發(fā)現(xiàn)與解決。因此，所造成的變形模型，假定砂輪為剛體，這與常理所知研究砂輪線速度、工件線速度、磨削深度等磨削工藝參的可變形的自然砂輪相悖，并且也將徹底影響實(shí)際收稿日期：2012—02—08；修回日期：2012—02—2
