樹脂類精密球體研磨加工機(jī)理研究及仿真分析.pdf

1、樹脂類精密球是導(dǎo)航儀、醫(yī)療B超儀等精細(xì)量化檢查設(shè)備的重要零件，為了獲得高精度樹脂球通常采用研磨加工法。由于樹脂球材料的粘彈性、低摩擦系數(shù)、低彈性模量等特性，導(dǎo)致其在研磨過程中成球運(yùn)動(dòng)不理想，易打滑、磨損，不利于球形偏差的改善，從而限制了其應(yīng)用。
　　 針對(duì)上述問題，本文通過理論建模和仿真分析相結(jié)合的方法對(duì)樹脂球研磨運(yùn)動(dòng)的特性及其影響因素進(jìn)行分析，探討其成球過程中的打滑原因，在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)方案并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　

2、通過分析精密球成球過程和樹脂類高聚物摩擦學(xué)特性的影響因素，初步得出影響樹脂球運(yùn)動(dòng)特性的加工參數(shù)。在研磨過程中，材料去除率及磨損形式和球體的研磨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。通過球體-平面研磨實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)純滾動(dòng)球和純滑動(dòng)球的單點(diǎn)磨損量的影響參數(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而得出影響球體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加工參數(shù)，總結(jié)其成球過程中的打滑原因。
　　 以傳統(tǒng)V形槽研磨方式為研究對(duì)象，建立球體運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)學(xué)模型，引入滑動(dòng)比的概念評(píng)價(jià)球體與盤接觸點(diǎn)的滑動(dòng)程度，分析打滑對(duì)球體公轉(zhuǎn)

3、、自轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)角的影響。同時(shí)建立球體運(yùn)動(dòng)的力和力矩的動(dòng)態(tài)平衡方程，分析研磨壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速和研磨條件對(duì)球體滾動(dòng)、滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響。從而提出樹脂球研磨的改進(jìn)方法，并對(duì)該方法進(jìn)行仿真分析。該方法不改變傳統(tǒng)V形槽三點(diǎn)接觸研磨的特點(diǎn)，在V形槽底部加入摩擦墊增加球體公轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦驅(qū)動(dòng)，防止打滑；通過球體撥動(dòng)裝置，主動(dòng)改變球體自轉(zhuǎn)軸方位，解決傳統(tǒng)V形槽研磨方式中球體“自轉(zhuǎn)軸方位不變”的缺陷。
　　 設(shè)計(jì)球體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)加工參數(shù)的理論