雙自轉(zhuǎn)研磨方式下研磨均勻性的影響因素研究.pdf

1、精密球體的精度是圓度儀、陀螺、精密軸承、滾珠絲杠、滾珠導(dǎo)軌和精密測(cè)量?jī)x器等結(jié)構(gòu)功能的重要保證。本研究中心提出的雙自轉(zhuǎn)研磨方式適用于高精密球體的研磨，其下研磨內(nèi)外盤轉(zhuǎn)速的組合可主動(dòng)控制球體自轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)研磨軌跡全包絡(luò)，保證研磨均勻性，理論上可穩(wěn)定加工超精密球。
　　為了進(jìn)一步完善雙自轉(zhuǎn)研磨方式，提升加工過(guò)程中機(jī)械的動(dòng)態(tài)控制能力，充分發(fā)揮其加工超精密球體的性能，而球度是精度指標(biāo)中較難保證的一項(xiàng)指標(biāo)，所以本文從影響球度指標(biāo)的因素入手深入分

2、析。球度在加工中主要體現(xiàn)為球坯的自轉(zhuǎn)角變化范圍和變化規(guī)律，體現(xiàn)為研磨軌跡點(diǎn)的均勻分布。
　　因此，本論文首先針對(duì)研磨均勻性的若干影響因素進(jìn)行如下分析:球體在研磨過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)狀態(tài)，不均勻的滑動(dòng)不利于研磨軌跡點(diǎn)的均勻分布;下研磨內(nèi)外盤轉(zhuǎn)速比合理取值可使研磨軌跡點(diǎn)在球面全包絡(luò)，達(dá)到很好的軌跡點(diǎn)均勻分布;載荷在合適大小時(shí)可促進(jìn)球體充分自轉(zhuǎn)，有利于研磨均勻，超出范圍則會(huì)使球體球度變壞;另外下研磨盤的跳動(dòng)、傾斜以及不圓度等機(jī)構(gòu)誤差均不利于

3、研磨軌跡均勻分布;經(jīng)分析溝槽角取在30°～60°時(shí)有利于研磨加工，最好的角度是45°。
　　另外，為優(yōu)化各研磨參數(shù)，建立了雙自轉(zhuǎn)研磨機(jī)構(gòu)的數(shù)值仿真模型，利用模擬仿真的方法研究了如下內(nèi)容:球徑和研磨盤徑尺寸配比對(duì)研磨均勻性的影響及其最佳配比范圍參考參數(shù);雙自轉(zhuǎn)下研磨盤V型溝槽角對(duì)研磨均勻性的影響及其最佳角度參考參數(shù);對(duì)下研磨內(nèi)外盤采用的轉(zhuǎn)速曲線進(jìn)行優(yōu)化，從原來(lái)的三角波逐漸優(yōu)化為一種新的轉(zhuǎn)速曲線，使研磨軌跡點(diǎn)得到最佳均勻分布;另外創(chuàng)建