數控超高速切槽專用磨床的研究與開發(fā).pdf

1、在當今社會，大都會用汽車工業(yè)的水平來評價一個國家的工業(yè)水平。因為汽車工業(yè)關聯著很多的產業(yè)，比如機床制造業(yè)、原材料、電子計算機產業(yè)以及互聯網產業(yè)等諸多產業(yè)。可以說汽車工業(yè)是這些諸多產業(yè)綜合發(fā)展的結果。汽車制造的基礎在于零部件的制造。在裝配過程中，零部件的質量將直接影響了整車的制造質量。整車中有很多重要的零部件如轉向機構、變速箱機構、發(fā)動機、噴油器機構等。它們當中比較多的是軸類零件，其中軸類零件最多的是汽車變速箱和發(fā)動機。在眾多的發(fā)動機和變

2、速箱軸類零件中，軸類零件上的環(huán)形槽的加工成為了近幾年各個汽車零部件生產廠家的生產工藝難點。在過去的十幾年中，由于整車廠家對軸類零件的環(huán)形槽幾乎沒有要求，因此那個時候軸類零件的環(huán)形槽的加工大多采用車削的方式來完成。但是隨著汽車行業(yè)對零件的要求越來越高，對帶有環(huán)形槽的軸類零件提出了更高的要求，此時車削加工已不能達到工藝要求。很多汽車零部件廠家開始采用磨削加工。但是由于此類零件的環(huán)形槽寬度往往較小，普通剛玉砂輪在磨削時會出現砂輪磨損較快或者破

3、裂等情況。因此普通剛玉砂輪的磨削通常磨削效率不高，并且磨削后槽的寬度不易保證，因此剛玉砂輪磨削環(huán)形槽的加工工藝也不適應大批量的工業(yè)化生產模式。
　　近年來，國外從事磨削加工的研究人員研究出了超高速磨削。超高速磨削是指磨削時砂輪的線速度可以達到80m/s以上。此項技術的發(fā)現，使得超高速磨削成為了磨削加工技術未來的發(fā)展方向。超高速磨削采用CBN磨料，因為CBN磨料硬度高、熱傳導性能好。國外已經有很多先進的磨床制造廠家制造出適合各種汽車

4、零件加工的CBN磨床。比如CBN曲軸磨床、CBN凸輪軸磨床、以及環(huán)形槽CBN專用磨床。在汽車制造業(yè)的要求越來越高的形式下，很多實力較強的汽車零件制造企業(yè)開始采購國外進口的CBN切槽專用磨床，來達到零件的工藝要求。本文針對軸類零件環(huán)形槽的加工工藝特點，系統的對切槽磨床進行了相關分析和設計。本文主要研究的內容如下:
　　(1)環(huán)形槽零件的加工工藝進行分析和研究。工藝分析和研究是整個機床的設計基礎。在研究國內外各種加工工藝基礎上，通過對

5、CBN砂輪的磨削和普通剛玉砂輪的磨削工藝研究，確定環(huán)形槽的磨削采用CBN砂輪磨削工藝是正確、先進的。
　　(2)分析整個機床的各項參數，設計確定整機的布局設計。本章通過對于對整個機床的每一個部件的參數的研究與設計，制定了整機的設計方案。
　　(3)就磨削過程中的振動進行分析，對人造礦物復合材料作為床身進行研究。利用有限元分析軟件對灰鑄鐵材料的床身和人造礦物復合材料的床身進行了分析和研究，研究結果表明礦物復合材料的床身更適合高

6、速高效磨削。
　　(4)高速滾動軸承砂輪軸系結構進行設計。要實現CBN磨削，更好的發(fā)揮CBN磨料的磨削效果，砂輪的線速度必須達到80m/s以上。通過研究動靜壓結構軸承和滾動軸承結構的優(yōu)缺點，設計開發(fā)了適合高速、高效磨削的高速滾動軸承砂輪架。
　　(5)CBN切槽磨削過程進行研究及實驗驗證。本章主要對于CBN砂輪在磨削環(huán)形槽的過程中的對刀方法的研究。磨床銷空程防碰撞、砂輪動平衡系統的研究及使用。
　　最后通過整機的磨削實