數(shù)控超高速切槽專用磨床的研究與開發(fā).pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)，大都會(huì)用汽車工業(yè)的水平來(lái)評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。因?yàn)槠嚬I(yè)關(guān)聯(lián)著很多的產(chǎn)業(yè)，比如機(jī)床制造業(yè)、原材料、電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等諸多產(chǎn)業(yè)?？梢哉f汽車工業(yè)是這些諸多產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展的結(jié)果。汽車制造的基礎(chǔ)在于零部件的制造。在裝配過程中，零部件的質(zhì)量將直接影響了整車的制造質(zhì)量。整車中有很多重要的零部件如轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、變速箱機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、噴油器機(jī)構(gòu)等。它們當(dāng)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(dòng)機(jī)。在眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)汽車零部件生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝難點(diǎn)。在過去的十幾年中，由于整車廠家對(duì)軸類零件的環(huán)形槽幾乎沒有要求，因此那個(gè)時(shí)候軸類零件的環(huán)形槽的加工大多采用車削的方式來(lái)完成。但是隨著汽車行業(yè)對(duì)零件的要求越來(lái)越高，對(duì)帶有環(huán)形槽的軸類零件提出了更高的要求，此時(shí)車削加工已不能達(dá)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(shí)會(huì)出現(xiàn)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(yīng)大批量的工業(yè)化生產(chǎn)模式。
　　近年來(lái)，國(guó)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(shí)砂輪的線速度可以達(dá)到80m/s以上。此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，使得超高速磨削成為了磨削加工技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。超高速磨削采用CBN磨料，因?yàn)镃BN磨料硬度高、熱傳導(dǎo)性能好。國(guó)外已經(jīng)有很多先進(jìn)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(lái)越高的形式下，很多實(shí)力較強(qiáng)的汽車零件制造企業(yè)開始采購(gòu)國(guó)外進(jìn)口的CBN切槽專用磨床，來(lái)達(dá)到零件的工藝要求。本文針對(duì)軸類零件環(huán)形槽的加工工藝特點(diǎn)，系統(tǒng)的對(duì)切槽磨床進(jìn)行了相關(guān)分析和設(shè)計(jì)。本文主要研究的內(nèi)容如下:
　　(1)環(huán)形槽零件的加工工藝進(jìn)行分析和研究。工藝分析和研究是整個(gè)機(jī)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。在研究國(guó)內(nèi)外各種加工工藝基礎(chǔ)上，通過對(duì)

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(jìn)的。
　　(2)分析整個(gè)機(jī)床的各項(xiàng)參數(shù)，設(shè)計(jì)確定整機(jī)的布局設(shè)計(jì)。本章通過對(duì)于對(duì)整個(gè)機(jī)床的每一個(gè)部件的參數(shù)的研究與設(shè)計(jì)，制定了整機(jī)的設(shè)計(jì)方案。
　　(3)就磨削過程中的振動(dòng)進(jìn)行分析，對(duì)人造礦物復(fù)合材料作為床身進(jìn)行研究。利用有限元分析軟件對(duì)灰鑄鐵材料的床身和人造礦物復(fù)合材料的床身進(jìn)行了分析和研究，研究結(jié)果表明礦物復(fù)合材料的床身更適合高

6、速高效磨削。
　　(4)高速滾動(dòng)軸承砂輪軸系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。要實(shí)現(xiàn)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(dá)到80m/s以上。通過研究動(dòng)靜壓結(jié)構(gòu)軸承和滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了適合高速、高效磨削的高速滾動(dòng)軸承砂輪架。
　　(5)CBN切槽磨削過程進(jìn)行研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本章主要對(duì)于CBN砂輪在磨削環(huán)形槽的過程中的對(duì)刀方法的研究。磨床銷空程防碰撞、砂輪動(dòng)平衡系統(tǒng)的研究及使用。
　　最后通過整機(jī)的磨削實(shí)