行星式精密球體研磨加工機(jī)理與工藝研究.pdf

1、精密球在精密工程領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)的精密球加工方法由于成球機(jī)理的不完善、加工效率低、加工成本高等因素，已越來越不能滿足科技發(fā)展的要求。為此，國內(nèi)外諸多學(xué)者提出了不同的研磨方法，并取得了一定的成果。但這些加工方法或由于加工精度、加工效率不高，或由于機(jī)構(gòu)和控制較復(fù)雜，難以應(yīng)用于批量化生產(chǎn)。
　　 本文提出了一種采用平面研磨盤研磨球體的加工方法--行星式精密球體研磨。該種方式可方便的采用代表高效研磨的固著磨盤，對(duì)單顆球體的運(yùn)動(dòng)

2、學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析得出，該方式下球體的自轉(zhuǎn)角θ變化范圍大，成球較完整，研磨軌跡能均勻覆蓋于整個(gè)球體的表面；為保證球體研磨過程不發(fā)生打滑現(xiàn)象，研磨過程必須限制研磨壓力及研磨盤和壓塊的摩擦系數(shù)。
　　 通過球的運(yùn)動(dòng)、研磨點(diǎn)的選擇、壓力分配、材料去除等幾個(gè)狀態(tài)的求解對(duì)批球研磨過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。提出了批加工過程中球度、批一致性的評(píng)價(jià)方法，分析了各模型參數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的影響；對(duì)該研磨方式下的各機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。通過對(duì)工藝參數(shù)的仿真分析得出低

3、的保持架轉(zhuǎn)速、中等的研磨盤速度和研磨壓力將有利于精度較高球體的獲得。
　　 以平均質(zhì)量去除率MRR、平均圓度改變量ΔRnd、批一致性改變量△σ為評(píng)價(jià)目標(biāo)，對(duì)鋼球加工的幾個(gè)主要工藝參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。給出了一組最優(yōu)的工藝參數(shù)組合；分析了各因素對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的影響。通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與仿真分析相比較，發(fā)現(xiàn)其趨勢(shì)基本相同，從而驗(yàn)證了仿真和模型的可行性；分析了各因素的影響比重，分析得出研磨盤的轉(zhuǎn)速對(duì)加工質(zhì)量的影響最為明顯，為獲得較好的加工效