无心磨床导轮架及其修整器结构设计论文

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1、无心磨床导轮架及其修整器结构设计毕业论文1综述1.1无心磨削的基本概念1.1.1无心磨削的基本原理无心磨削是工件不定回转中心的磨削。有无心外圆磨削和无心内圆磨削。可磨削圆柱表面和圆锥表面、回转体工件内外表面。工件支撑在导轮和托板上、导轮轴线在垂直平面内与砂轮轴线倾斜一小角度。磨削时，砂轮回转和砂轮架横向进给，导轮回转除带动工件回转外，同时使工件自动轴向进给（见图1.1）。工件借助于与其托板的摩擦实现减振。55图1.1无心磨削工作原理无心磨削大体上有4种进给磨削方式：切线进给磨削（又称纵向贯穿磨削，工件由砂轮与导轮切线方向

2、通过）、切入进给磨削（又称切入磨削，对带台阶或锥度等零件进行磨削，工件可用挡销定位支撑，由砂轮和导轮进给切入）、断面进给磨削（带台阶零件沿其轴向前进及后退）和通过进给磨削（又称贯通进给磨削工件沿其轴向自动进给），如图1.2所示。55图1.2无心磨削4种方法a)通过进给b）切入进给c）切线进给d)端面进给1—砂轮2—工件3—导轮4—导向板（送料板）5—挡板图1.3砂轮、导轮和托板的相对位置示意图在图1.3中，W表示工件，G表示砂轮，C表示导轮，B表示托板。砂轮的作用是磨削工件，因而又称磨削轮（或磨轮），它和工件的接触点1叫

3、做磨削点。导轮的作用是引导和控制工件的运动，它和工件的接触点2叫做控制点。托板是用来支承工件的，它和工件的接触点3叫做支承点。另外，导轮和托板联合起来，可对工件进行定位，因此2、3两点又叫做定位点。正常工作时，磨轮和导轮同向旋转，他们的速度分别为和；工件的转速为，其转向和砂轮相反。通常，为使工件以进给量做轴向运动，导轮轴线应相对砂轮轴线倾斜一个角度，被称为导轮倾角。以保证工件和导轮线接触。一般认为，工件运动完全取决于导轮。严格说，这种观点是不全面的。从整个磨削过程来看，若磨削短小工件，则工件的线速度和导轮的线速度55都沿

4、导轮轴线变化，但二者的变化规律完全不同。这至少说明工件的运动不仅仅取决于导轮。理论和实践一致表明，工件的运动不仅和砂轮、导轮、托板的材料以及砂轮运、导轮运动、磨削余量有关，而且还受到无心磨削几何布局的影响。因此，工件的运动是砂轮，导轮和托板的联合作用的结果。1.1.2导轮修整的角度设置导轮在无心磨削中有两个作用，一是工件磨削时的定位基面，与托板工作面成“V”形定位装置；二是导轮与砂轮一起使工件获得均匀的回转运动与轴向运动。常用导轮曲面为单叶回转双曲面。常用导轮曲面为单叶回转双曲面。导轮的修整器的作用，是把导轮的外形修整成

5、内凹的形状，因为导轮是圆柱体，如果还修成圆柱的，那么导轮在调整磨削角度的时候，导轮和砂轮的接触点只有在一个点上。如果不调整磨削角度，那么不能形成螺旋线，工件在通磨的时候不能往前移动，只用于停止磨削。磨削角度的作用：导轮修整后形成的内凹和两边凸，如果两边凸的地方跟工件接触，那么只能两边磨削到，砂轮的中间接触不到工件。砂轮和刀片的面是在水平位置不变的，无心磨大多都是通过调整的倾斜角度和水平角度来或者和砂轮的接触面，这个接触面就是磨削区域同时在调整的时候产生了螺旋线，给了工件往前的力。如图1.4所示。55图1.4导轮修整角度示

6、意图1.2无心磨削的国内外研究现状及发展趋势1.2.1无心磨削的国内外研究现状在无心磨削的整个理论研究过程中，主要涉及到以下几个方面的内容：成圆过程，运动和动力学分析。(1)无心磨削成圆过程的研究情况无心磨削中工件磨削表面如何被磨圆，是国内外专家和学者们感兴趣的问题。早在20世纪30年代就有这方面的论文发表，目前，国内外仍有许多单位和个人在研究它。研究无心磨削成圆理论比较成熟的国家有俄罗斯、日本、英国、德国和中国等。在符·波·费里金引入傅里叶级数的分析方法后，人们对无心磨削成圆效应有了新的认识，从而极大地推动了这一问题的

7、研究。此后，各国许多学者都采用了类似的方法对成圆效应进行数学分析和解释，得出了许多有用的结论。55迄今为止，无心磨削成圆的研究可以归纳为三个方面：几何成圆理论、静态成圆理论和动态成圆理论。几何成圆理论的本质在于导轮、砂轮、托板和工件之间的相对几何关系决定了无心磨削的成圆过程。这种理论忽略了系统的振动、变形和磨削机制，仅考虑几何关系，因而称之为几何成圆理论。静态成圆理论比几何成圆理论稍有发展。这种理论之所以称为静态成圆理论，是因为它除了考虑几何关系外，还引进了系统静刚度因素。动态成圆理论是比较完善的无心磨削成圆理论。这种理

8、论不仅考虑了几何因素，而且还考虑了磨削系统的振动参数(静刚度K，阻尼C和质量m)以及具有反馈特性的磨削机制。动态成圆理论又叫做无心磨削动态稳定性理论。日本学者对有局部缺口的工件进行无心磨削研究，对频谱图法的发展有十分重要的意义，但没有建立谐波分布函数，不能有针对性地控制显著(较大)谐波和谐波分布状态。20世纪90年代