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            外圆磨削温度的测量相关文献

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              • 作者:张小强,
              • 学校:中北大学
              • 2017年
              摘要:超声振动珩磨是基于传统超声珩磨的基础上为进一步提高圆柱体外表面质量而提出的一种精密加工方式,珩磨过程中油石条上附加了大振幅、高频率的机械振动,油石条与工件之间受到珩磨压力的作用会产生大量珩磨热,致使珩磨磨削温度升高,工件表面温度的升高会影响工件质量。目前针对传统磨削加工中磨削温度场的研究主要集中于建模和温度测量,但以超声振动珩磨加工为背景所展开的研究还较为罕见??栈вκ?font color="red">磨削区常见的基本现象,空化泡在珩磨磨削区内生长、膨胀直至溃灭,在这个过程中空化泡内会聚集大量高温高压能量,然后伴随空化泡溃灭瞬间释放,该能量会对磨削区周围尤其是工件表面造成严重的热损伤,甚至在工件表面形成热损伤微坑。目前针对空化泡的研究主要集中于空化泡动力学,而对空化泡热力学方面的研究还处于起步阶段。因此,本文以超声振动珩磨为基础,提出了以珩磨机理、热源模型理论、空化泡动力学、热力学平衡原理等为理论基础对超声振动珩磨磨削温度场及单空化泡热力学进行了基础研究,主要工作包括:
                (1)探讨了超声振动珩磨基本机理。以珩磨本质磨粒-工件间的作用为基点,对珩磨磨粒进行了筛选;根据磨粒在工件上的磨削作用,对磨粒与工件之间的接触长度进行了理论推导,结合超声振动珩磨过程中油石条同时进行往复和旋转运动的特性,将磨粒的复合运动纳入接触长度的计算过程中,从微观机理上揭示了珩磨磨粒与工件之间的摩擦关系。
                (2)建立了超声振动珩磨磨削温度模型和磨削区热量分配模型?;诔穸?font color="red">外珩磨这种特殊的加工方式,其珩磨油石条与工件之间的磨削接触长度及珩磨加工时间都与普通磨削有所不同,在传统热源模型理论的基础上,建立了对数热源分布的超声振动珩磨磨削区热源模型;在珩磨磨削区内油石条与工件进行珩磨加工时会产生珩磨热量,传统磨削中,磨削热会以一定的比例分配到磨削区内,其中主要分配的有工件、磨削砂轮、冷却液以及磨屑,在超声珩磨的磨削区内,空化效应的存在会改变传统磨削热的分配形式,建立了考虑空化效应下珩磨热的分配比例模型,并分析了空化效应的对流换热系数。
                (3)对珩磨热量分配比例和珩磨磨削温度场进行了数值计算。在空化效应下珩磨热的分配比例发生了变化,在比例分配模型中,多个磨削参数及珩磨参数都影响分配比例,首先计算了不同参数对模型中其余相关参数的影响,然后逐个分析各珩磨参数对珩磨热传人空化泡热量比例的影响,在超声主轴转速、超声波振动幅值、珩磨深度逐渐增大的过程中,传入空化泡的珩磨热比例也逐渐增加,但增大幅度和趋势有所不同,而当超声频率、油石往复速度和珩磨压力逐渐增大时,传入空化泡的珩磨热比例却逐渐减小,比较发现,珩磨压力对其影响最大;珩磨参数对磨削温度场的影响各有不同,从变化趋势上,不同参数下珩磨磨削温度基本呈现上升趋势,但在不同的珩磨参数组下其上升趋势和幅度不同,且在某些参数组下,珩磨磨削温度在上升到一定程度后会有反弹趋势,这是由于珩磨时间短造成的,在珩磨参数中,超声波振动幅值的影响较为特殊,在其影响下磨削温度并未表现出规律性的变化趋势,但在整体变化过程中,珩磨磨削温度始终保持在一定范围,最低温度约为350K,而最高温度可以达到约1000K。
                (4)研究了超声振动珩磨磨削区单空化泡动力学和溃灭温度??栈菰阽衲?font color="red">磨削区内发生一系列动力学行为,在不同珩磨参数组下,其运动中所表现出的振动形式及振动幅度不同,建立了超声振动珩磨磨削区单空化泡动力学模型;数值计算各珩磨参数对空化泡运动半径的影响,在参数变化时,空化泡会在磨削区振荡,在不同参数下,其振荡幅度不同,甚至在同一参数变化时,空化泡也会表现出不同的振动幅度甚至只发生微弱的振荡;在珩磨参数变化中,空化泡的最大振动半径可以达到初始半径的50倍;建立了珩磨磨削区单空化泡的溃灭温度模型,该模型以能量平衡为理论基础,建立在空化泡运动半径的基础上,并理论计算了空化泡溃灭时溃灭半径与溃灭温度之间的关系。
                (5)试验验证了超声空化泡溃灭热效应。分别在水和煤油两种不同的液体中对超声空化效应发生的强度进行了试验,不同环境下空化效应的产生时间和强度均不同,而相同环境下不同珩磨油石条上所表现出的空化状态也不同;利用铝箔纸对超声空化形成的热损伤进行了试验,在铝箔纸表面会形成形状、大小不一的空蚀坑,这与超声空化效应下空化泡溃灭时所释放的能量有关,且空化泡间相互作用对所形成空蚀坑的大小有明显影响;磨粒与空化耦合作用于铝箔纸表面时,磨?;嵩诔寤鞴讨姓辰嵩诼敛奖聿?,而所形成的空蚀坑与空化独立形成的相差较小,这表明与超声空化相比,磨粒所形成的冲击作用较小。
              • 作者:张小强,
              • 刊名:机床与液压
              • 2016年第016期
              摘要:圆柱度是评价轴类零件加工精度的重要指标,通过对精密轴类零件磨削过程中圆柱度误差产生机制的研究,获得适用于精密磨削的圆柱度误差在位测量工艺,并实现可视化定量在位补偿,大大提高了传统磨削的精度和效率,减轻了对操作者经验的依赖程度.
            • 摘要:本实用新型提供了一种磨削测量仪,包括底板、表架和设有百分表测头的百分表表架设置于底板的一端,百分表设置于表架上,底板的另一端设有支架,底板通过支架活动连接有杠杆,杠杆的一端设有测头,杠杆的另一端与百分表测头接触。本实用新型主要由底板、表架、百分表、支架、杠杆和测头组成,部件少,且每个部件之间的连接关系如上所述,特点是结构简单,使用方便,可以快速、准确地测量尺寸的变化情况,提高了生产效率。
            • 摘要:运用可磨热电偶技术多点测试钛合金磨削表面温度,并基于对TC4钛合金高速磨削温度的测试实验,分析了砂轮线速度、磨削深度及工件速度等工艺参数对工件表面磨削温度的影响机制.揭示了表面磨削温度随着砂轮线速度的提高而上升,以及随磨削深度的增加而升高,随工件速度的提高而下降的变化规律.实验结果可为进一步研究高速磨削机理及优化工艺参数提供依据,从而实现改善工件表面质量、提高加工效率的目的.
            • 摘要:本发明涉及一种基于刚度测量磨削工艺参数优化方法,其步骤是:1)机床静刚度测量,2)砂轮主轴刚度测量,优化磨削工艺参数。该发明可解决两方面的问题:(1)分析磨床头架、尾架顶尖、砂轮架系统的刚度能否满足给定磨削工艺参数的要求;(2)通过测量机床静刚度与砂轮主轴刚度,结合法向磨削力计算公式分析在一定磨削工艺参数情况下,工件的磨削精度,为优化磨削工艺参数提供依据。
            • 摘要:本发明涉及一种珩磨磨削力在线测量装置和方法,装置主要包括支架、铰接轴、后联结体、支承板、应变传感器、前联结体、油石座等。通过该通孔与机床升降台连接在一起;后联结体两端分别安装两个深沟球轴承,铰接轴穿过支架的两支承孔和两轴承的内圈,支架和后联结体铰接;两侧支承板的两端分别与前联结体和后联结体通过组螺栓联结;应变传感器嵌入两侧支承板之间;油石座顶面开有十字沟槽,沟槽相交处垂直工件经压板安装支承轴,承载轴承经支承轴和压板固定在油石座的顶端槽内;油石通过油石垫板由两个夹紧螺钉加紧固定于通槽内;油石座上表面放置压板。本发明具有灵明度高、线性度好、重复性强、测量精度高的特点,可方便安装于珩磨机床。
            • 摘要:在对奇石乐(Kistler)旋转式三向动态压电晶体测力仪9123C改造的基础上,搭建了高速磨床磨削力的测试平台,对测力平台进行标定,成功地测得了40Cr与TC4在不同砂轮速度下的法向及切向磨削力.
            • 摘要:高速磨削过程中磨削弧区会产生大量的热量,导致磨削弧区温度升高.其中大部分的热量传入工件,当温度超过某一临界值时,会影响工件表面的完整性,从而影响工件的使用性能.针对现有磨削工件温度测试方法在外磨削应用中的局限性,设计了基于热电偶的高速磨削弧区温度测试装置,并将其应用于工程试验,成功测得了磨削弧区工件的表面温度,取得了良好的效果.
            • 摘要:本发明涉及一种高速磨削弧区多点温度同时测试的传感器及其装置。传感器由内侧开有若干条卡槽的左半圆柱和右半圆柱焊接而成,每条卡槽内安装有一个热电偶。将若干个该传感器拧入测试工件中,沿测试工件磨削宽度方向排列,并与测试工件形成连续的磨削弧区表面。传感器的输出端依次与集流环、数据处理采集设备、信号处理软件和数显装置相连组成测试装置。在高速磨削过程中传感器对磨削弧区相关点温度进行采集,并将数据输出到信号处理软件进行后续处理,同时测试磨削弧长上多个点的瞬间温度及其变化,从而解决高速与超高速磨削弧区温度测试难题。
            • 摘要:磨削加工时磨削区的磨削温度很高,当超过材料的某个极限时就会引起工件的烧伤,因此建立磨削磨削区的温度数学模型是很有意义的.传统的磨削温度数学模型是在平面磨削的基础上建立的,其数学模型只适用于平面磨削方式.在此基础上建立了磨削磨削温度的数学磨型,所建立的模型有助于磨削磨削温度的计算,具有很好的现实意义.
            • 摘要:本发明涉及一种高速磨削弧区多点温度同时测试的传感器及其装置。传感器由内侧开有若干条卡槽的左半圆柱和右半圆柱焊接而成,每条卡槽内安装有一个热电偶。将若干个该传感器拧入测试工件中,沿测试工件磨削宽度方向排列,并与测试工件形成连续的磨削弧区表面。传感器的输出端依次与集流环、数据处理采集设备、信号处理软件和数显装置相连组成测试装置。在高速磨削过程中传感器对磨削弧区相关点温度进行采集,并将数据输出到信号处理软件进行后续处理,同时测试磨削弧长上多个点的瞬间温度及其变化,从而解决高速与超高速磨削弧区温度测试难题。
            • 摘要:本发明涉及一种珩磨磨削力在线测量装置和方法,装置主要包括支架、铰接轴、后联结体、支承板、应变传感器、前联结体、油石座等。通过该通孔与机床升降台连接在一起;后联结体两端分别安装两个深沟球轴承,铰接轴穿过支架的两支承孔和两轴承的内圈,支架和后联结体铰接;两侧支承板的两端分别与前联结体和后联结体通过组螺栓联结;应变传感器嵌入两侧支承板之间;油石座顶面开有十字沟槽,沟槽相交处垂直工件经压板安装支承轴,承载轴承经支承轴和压板固定在油石座的顶端槽内;油石通过油石垫板由两个夹紧螺钉加紧固定于通槽内;油石座上表面放置压板。本发明具有灵明度高、线性度好、重复性强、测量精度高的特点,可方便安装于珩磨机床。
              • 作者:李祯祥,
              • 专利类型:发明专利
              • 2009年
              摘要:本发明涉及一种磨削用实时辅助测量仪及可实时测量精密磨削方法。该测量仪包含一工件夹持本体,夹持本体上设有可分别调节及固定的第一定位件和第二定位件,第一定位件和第二定位件分别具有与圆形工件接触的第一接触面和第二接触面;且夹持本体上还设有一测量臂和测量仪表,该测量臂具有始终保持与工件接触的测量切面,所述测量臂与测量仪表相匹配,即所述测量臂的移动距离由所述测量仪表显示;其中,第二定位件安装在第一定位件上,且第一定位件上分别形成有用于定位第一定位件的第一刻度和用于定位第二定位件的第二刻度。本发明所述之辅助测量仪及精密磨削方法,大幅提高了工件磨削效率,更可以保证产品的合格率。
            • 摘要:本实用新型涉及一种磨削用实时辅助测量仪。该测量仪包含一工件夹持本体,夹持本体上设有可分别调节及固定的第一定位件和第二定位件,第一定位件和第二定位件分别具有与圆形工件接触的第一接触面和第二接触面;且夹持本体上还设有一测量臂和测量仪表,该测量臂具有始终保持与工件接触的测量切面,测量臂与测量仪表相匹配,即所述测量臂的移动距离由所述测量仪表显示;其中,所述第二定位件安装在第一定位件上,且所述第一定位件上分别形成有用于定位第一定位件的第一刻度和用于定位第二定位件的第二刻度。采用本实用新型辅助测量仪避免了磨削过度的情况的发生,磨削加工一次到位,保证产品的合格率,提高磨削加工的效率。
            • 摘要:为了提高磨削加工零件表面粗糙度的测量效率,可以采用在线测量的方法.基于CCD成像技术,利用激光图谱比较法以及图像傅立叶变换后的能量谱,对外纵向磨削后的零件表面粗糙度进行非接触式在线测量,并判定加工零件表面粗糙度的等级.使用的测量方法,可以实现在线检测表面粗糙度的目的,达到了预想的效果.
              • 作者:穆存远,
              • 刊名:现代制造工程
              • 2005年第006期
              摘要:介绍一种在生产条件下测量磨削力的方法,给出了相应的结构图.进一步分析了测量磨削力的工作原理,计算弹性变形体变形,供有关工艺人员参考.
            • 摘要:本文在建立磨削接触弧区不同等温面温度数学模型的基础上,推导出一个比较简单的计算磨削接触面最高温度的数学模型.本文的磨削接触弧区温度测试系统较好地解决了磨削温度难以检测的难题,为磨削温度的测试提供了一种行之有效的方法.计算机仿真和磨削试验的结果都证明了所建立的磨削温度模型的正确性.
            • 摘要:一直以来,度误差的在线测量都离不开对主轴的误差分离,而误差分离又因为计算时间的限制影响测量的实时性.这里介绍了利用球顶尖装卡工件实现度误差在线测量的方法,并给出具体实验装置.指出在外磨削加工中实现度误差在线测量的重要意义.
            • 摘要:一直以来,度误差的在线测量都离不开对主轴的误差分离,而误差分离又因为计算时间的限制影响测量的实时性.文章介绍了利用球顶尖装卡工件实现度误差在线测量的方法,并给出具体实验装置.指出在外磨削加工中实现度误差在线测量的重要意义.
              • 作者:申双喜,
              • 刊名:机械
              • 2000年第003期
              摘要:通过对外磨削加工过程的分析,提出一种可以完成在线尺寸测量的方法,建立相应的加工系统的数学模型及实时分析、计算加工尺寸的方法.

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