抛光机磨头微观冲击机理与实验.pdf

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1、生产与应用文章编号：1001-9642(2012)3-0046-07抛光机磨头微观冲击机理与实验邵俊鹏，徐斌(哈尔滨理工大学机械动力工程学院，哈尔滨150080)【摘要】为了研究磨头微观加工机理，提出低、高砖微观结构的缺陷检测研究得比较多，而对瓷砖抛光机速磨头微观冲击机理。建立微观冲击速度和振幅模型。通的微观加工理论研究的很少。特别是瓷砖微观结构与抛过8EM实验得出瓷砖微观缺陷形成过程，并验证了冲击机光机微观加工机理之间的关系没有进行研究。理理论符合瓷砖表面形貌。通过振动实验得出：粗抛阶段，本文

2、建立了低、高速磨头微观冲击速度、振幅模型，低速磨头可以减少瓷砖缺陷，降低冲击振动；精抛阶段，通过实验获得的瓷砖微观形貌，验证了冲击机理的正确高转速磨头可以提高瓷砖的表面质量。性。通过振动实验验证了所建微观冲击模型的正确性。【关键词】抛光机，磨头，微观冲击，瓷砖利用研究结果指出现行粗、精抛光过程中的问题，并给中图分类号：THI7／T(~l74．6文献标识码：A予建议。1摆动式磨头的工作原理O引言图i为摆动式抛光磨头工作原理图，磨头工作原理陶瓷抛光砖是现代建筑装修工程中应用最为广泛的为：电机I驱动主

3、动带轮2，通过传送带又驱动从动带轮陶瓷制品之一。随着审美观念的日益提高，对陶瓷砖的4(从动带轮4与磨头主轴、磨头壳体以及主动齿轮3刚表面加工质量提出了更高的要求。国内外对瓷砖进行了性连接在一起)。从动带轮4带动带动磨头壳体实现公转，大量研究。在瓷砖生产和检测方面：L．F．A．Campos同时从动带轮带动主动齿轮3转动。主动齿轮3驱动从等_1-2提出利用废物生产瓷砖，并提出了瓷砖的回收和利动齿轮6、凸轮5旋转(从动齿轮与凸轮5是刚性连接在用。GMAtiqurRahaman等利用分类技术、智能一起)

4、。磨头壳体在公转的同时，通过差动(主动齿轮3机器对瓷砖的表面缺陷进行检测。在瓷砖加工方面：F．与从动齿轮6相差两齿)轮系，使凸轮5相对磨头壳体J．P．sOUSA等对瓷砖加工过程中的运动进行了分析。I．M．Hutchings等[1州对瓷砖的微观结构进行了研究，得出瓷砖微观结构对磨头磨损的影响很大。国内的研究人员对瓷砖的加工过程，以及瓷砖抛光机的振动故障进行了大量研究。如：李松等[111通过试验得出瓷砖的抛光轨迹以及磨头转速对瓷砖抛光质量的影响。在抛光机设备的研发方面：汤迎红等[12优化了抛光盘的凸

5、轮曲线，解决了柔性冲击问题。吴南星等“列用加水方法控制噪声。陈彩如等n对抛光机水平方向的抛光过程进行了建模和仿真，得出了平面抛光时当量磨削量的分布规(a)律。陈丽芬等l】对利用功率谱分析磨头的故障。程洪涛n等磨头轴的模态、以及动态特性进行了分析。国内的V研究主要宏观上对抛光机的进行了研究。但是瓷砖微观结构对抛光机加工性能的影响以及抛光机磨头的微观加工机理从未进行研究，也未见相关文献发表。国外对瓷收稿El期：2011～11-24基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(b)(2005021

6、4001)作者简介：邵俊鹏(1957-)，男，辽宁宽店县，教授、图1摆动抛光磨头原理示意图Fig1Schematicdiagraminkindoftheswing—style博士研究生导师。主要研究方向为：机电一体化研发及设备tilepolishinggrindinghead振动研究。E-mail：sip566@165．com(a)磨头结构示意图(b)磨块座系统展开示意图通讯作者：徐斌(1979-)，男，山东日照。博士生。主要1电机2主动带轮3主动齿轮4主动带轮研究方向为：抛光机的研发及振动故障

7、研究。5凸轮6从动齿轮7主动摆杆11从动摆杆8E-mail：xuNn197945⑥165．corn、12磨块座9、13磨块10瓷砖48霜螨津螂孵2012年第3期中国陶瓷(a)(b)图2低速磨头微观冲击过程Fig．2Micro-impactprocessoflowspeedgrindinghead1磨块2磨粒3瓷砖2．1低速磨头冲击模型‰(1)低速磨头冲击速度公式02抛光磨块以速度V低低速运行，抛光磨块滚到瓷砖v2凹陷处的起始点A时，在瓷砖的凹陷处以A点为瞬心，以绝对速度V2冲击瓷砖B点。随即迅速

8、绕B点旋转，(I)致使抛光磨块摆动中心速度方向发生瞬时突变。微观冲击过程如图2所示。将冲击过程综合简化后，如图3所示。抛光磨块对瓷砖的冲击速度由两部分组成；其一是抛光磨块的摆动中心绕着A点转动撞击瓷砖的垂直向下速度分量[19-20]：=sin。=去·(1)式中，V低为抛光磨块摆动速度；S为瓷砖凹其二是瓷砖在抵制抛光磨块绕B点旋转时所承受的抛光磨块摆动中心垂直速度方向相反的瞬时冲击分量：s=K··(2)图3低速磨头微观冲击模型Fig．3Micro—impactmodelingoflowspeedg