切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较

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磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计
磨削是一种常见的金属加工方法,通过切削去除工件表面不良的部分,从而获得所需的精密形状和尺寸。

在磨削过程中,切削力是一个重要的参数,它直接影响着加工效率和加工质量。

因此,成为了研究的热点之一。

磨削过程中的切削力受到多种因素的影响,如磨削参数、磨具性能、
工件材料等。

在对切削力进行分析时,首先需要确定各种参数之间的关系,并建立相应的数学模型。

通过实验验证和数据处理,可以得到切削力与各项参数之间的定量关系,为进一步的优化设计提供依据。

优化设计是为了在保证加工质量的前提下提高加工效率和降低成本。

在磨削过程中,通过调整切削参数和改良磨具结构等手段,可以有效地降低切削力,达到优化设计的目的。

同时,还可以通过优化磨削过程中的润滑方式和冷却方式,减少切削温度和磨具磨损,提高加工质量和延长磨具寿命。

除了优化设计,磨削过程中的切削力分析也有助于改善加工质量。


过对切削力的监测和分析,可以及时发现加工过程中出现的问题,并采取相应的措施进行调整。

例如,当切削力突然增大时,可能是因为磨具磨损过快或者磨削参数设置不当,需要及时调整以避免影响加工质量。

梳理一下本文的重点,我们可以发现,磨削过程的切削力分析与优化
设计是一个综合性课题,涉及到材料加工、机械设计、数学建模等多个领域。

通过深入研究和不断实践,我们可以不断提高加工效率、优化加工质量,推动磨削技术的发展和应用。

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机械工程中的切削磨削力分析与优化设计

机械工程中的切削磨削力分析与优化设计

机械工程中的切削磨削力分析与优化设计引言机械工程是一门涵盖设计、制造、运行和维护机械系统的工程学科。

切削磨削是机械工程中的重要工艺过程,通过切削和磨削可以将工件加工成所需形状和尺寸。

在进行切削磨削加工时,对切削力和磨削力的分析与优化设计至关重要。

本文将深入探讨机械工程中切削磨削力的分析与优化设计的方法和重要性,并介绍一些常用的工具和技术。

切削力分析切削力是切削过程中作用于工具与工件接触面的力,它是判断切削加工稳定性和切削性能的重要指标。

切削力的分析可以帮助工程师选择合适的刀具材料、刀具结构和切削参数。

切削力的分析通常可以采用理论模型和实验方法相结合的方式。

理论模型是基于切削过程的物理原理和力学原理建立的数学模型。

其中最经典的理论模型是切削力模型,它可以通过计算切削力分量的合力和矩来预测切削过程中的力。

常用的切削力模型包括牛顿力学模型和切削力系数模型。

牛顿力学模型将切削过程简化为刀具对工件的剪切作用,通过刀具刃角、切削深度、进给速度等参数来计算切削力。

切削力系数模型则将实验数据转化为切削力公式,通过测量刀具上的载荷和力传感器来获取切削力数据。

实验方法是通过实际的切削加工试验来测量切削力。

实验方法包括直接测力法、环切削力法和间接测力法等。

直接测力法是通过在刀具或工件上安装力传感器,测量切削过程中的力。

环切削力法是将工件固定在环形槽中进行切削,通过测量槽的变形来计算切削力。

间接测力法是通过测量切削区域的温度、声学振动、电流等参数来推算切削力。

切削力优化设计切削力的优化设计旨在降低切削力,提高切削效率和加工质量。

切削力的优化设计通常包括刀具设计、加工参数优化和材料选择等方面。

在刀具设计中,合理的刀具结构和材料可以减小切削力,并提高切削稳定性和寿命。

刀具结构包括刃数、刃角、切削刃的间隙角等参数。

在选择刀具材料时,应考虑硬度、耐磨性、耐冲击性和导热性等因素。

加工参数的优化设计是通过选择合适的切削深度、进给速度和切削速度等参数,来降低切削力。

机械工程中的磨削与切削力分析

机械工程中的磨削与切削力分析

机械工程中的磨削与切削力分析磨削与切削力是机械加工中非常重要的两个概念。

在机械工程中,磨削是通过磨削工具对工件进行切削加工,以达到加工精度和表面质量的要求。

而切削力则是指在切削过程中,切削工具对工件施加的力。

磨削是一种高效的加工方法,可以用于加工各种硬度的材料,如金属、陶瓷和复合材料等。

磨削加工的过程中,磨削工具与工件之间存在着摩擦和切削作用。

摩擦力是指磨削工具与工件表面之间的摩擦力,而切削力则是指磨削工具在切削过程中对工件施加的力。

磨削力的大小与磨削工具的材料、几何形状、切削速度和切削深度等因素有关。

切削力是切削过程中最重要的力之一,它直接影响到切削加工的质量和效率。

切削力的大小与切削速度、切削深度、切削角度和切削工具的材料等因素密切相关。

在实际的加工过程中,切削力的大小对加工表面的粗糙度、加工精度和切削工具的寿命都有着重要的影响。

磨削与切削力的分析是机械工程中的一个重要研究方向。

通过对磨削与切削力的分析,可以更好地理解磨削加工的机理,优化切削参数,提高加工效率和加工质量。

同时,磨削与切削力的分析也对磨削工具的设计和选择具有重要的指导意义。

在磨削与切削力的分析中,常用的方法有理论分析和实验测量两种。

理论分析是通过建立数学模型,运用力学原理和材料力学知识,对磨削与切削力进行计算和预测。

实验测量则是通过实际的切削试验,采集切削力的数据,进而分析和研究切削力的规律。

磨削与切削力的分析不仅可以用于优化加工参数,还可以用于判断磨削工具的磨损和寿命。

通过对切削力的监测和分析,可以及时了解切削工具的磨损情况,从而及时更换切削工具,避免因磨损而导致的加工质量下降和工具断裂等问题。

总之,磨削与切削力的分析在机械工程中具有重要的意义。

通过对磨削与切削力的分析,可以优化加工参数,提高加工效率和加工质量。

同时,磨削与切削力的分析也为磨削工具的设计和选择提供了重要的依据。

因此,在机械工程中,磨削与切削力的分析是一个非常重要的研究方向,也是提高机械加工技术水平的关键之一。

磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计磨削是一种常见的切削工艺,广泛应用于金属加工、石材加工和玻璃加工等领域。

磨削过程中的切削力是一个重要的研究方向,对于提高磨削效率、降低能耗和提升工件表面质量等方面具有重要意义。

本文将从磨削过程的切削力分析入手,并结合优化设计的思路,对磨削过程的切削力进行深入研究。

第一部分:磨削过程的切削力分析1.1 磨削过程的切削力来源磨削过程中的切削力主要来源于磨料与工件之间的相互作用力。

其主要包括切削力、切向力和径向力。

(1)切削力:切削力是磨削过程中最主要的力之一,直接反映了磨料对工件材料的切削能力。

切削力包括主切削力和切向力,其中主切削力主要与磨料尺寸、磨削参数和工件材料特性有关。

(2)切向力:切向力是磨削过程中磨料对工件的推力,主要由磨料与工件表面的摩擦力所产生。

(3)径向力:径向力是磨削过程中磨料对工件的压力,与磨料的尺寸、质量和切削参数等因素相关。

1.2 磨削过程的切削力测量方法磨削过程的切削力的准确测量是进行切削力分析和优化设计的基础。

常见的磨削过程中切削力的测量方法主要有力学测量法和电气测量法两种。

(1)力学测量法:力学测量法是通过力传感器和支撑系统等装置来测量切削力的大小。

其中,杆式传感器、弹簧式传感器和应变片传感器等是常用的力学测量装置。

(2)电气测量法:电气测量法是通过测量磨削过程中切削力产生的电信号来获得切削力大小的方法。

常用的电气测量方法有电流法、电压法和电阻法等。

第二部分:磨削过程切削力的优化设计2.1 磨削过程切削力优化设计的目标磨削过程中切削力的优化设计旨在降低切削力的大小,提高磨削效率、减少磨料的磨损和延长磨具的使用寿命。

同时,还可以通过优化设计改善工件表面质量,提高磨削精度。

2.2 磨削过程切削力优化设计的方法磨削过程切削力优化设计的方法主要有切削参数优化、刀具优化和润滑冷却剂的应用等。

(1)切削参数优化:切削参数的选择对于磨削过程中切削力的大小和分布具有重要影响。

机械加工中的磨削力分析与优化

机械加工中的磨削力分析与优化

机械加工中的磨削力分析与优化引言:机械加工是一种常见的制造工艺,磨削作为机械加工的重要环节之一,对于提高零件加工精度和表面质量至关重要。

然而,磨削过程中的磨削力对机械系统的稳定性和加工效果有着重要影响。

因此,磨削力的分析与优化成为了广大研究者关注的焦点。

一、机械加工中的磨削力分析1. 磨削力的来源磨削力主要由三个方面的因素共同作用产生:磨料与工件之间的相互作用力、磨料与磨削机构之间的相互作用力以及磨削过程中引起的摩擦力。

其中,磨料与工件之间的相互作用力又分为磨削力与进给力两个分力。

2. 磨削力的计算方法磨削力的计算方法主要有经验公式法、静力学法和有限元法等。

经验公式法根据实际生产中的经验数据和统计学方法得出,简单易行,但精度相对较低。

静力学法基于力平衡原理,将磨削力的计算转化为切削力的计算,适用于刀具磨削。

有限元法则是一种仿真方法,通过建立复杂的力学模型和各种约束条件,对磨削力进行精确的计算和预测。

二、磨削力的影响因素分析1. 材料特性被加工材料的硬度、韧性和热导率等物理特性直接影响着磨削力的大小。

一般来说,材料越硬、韧性越高、热导率越低,磨削力越大。

2. 磨料特性磨料的颗粒尺寸、形状和硬度等特性对磨削力有着重要影响。

磨削力随着磨料颗粒尺寸的增加而增加,而随着磨料颗粒硬度的增加而减小。

3. 加工参数磨削过程中的进给速度、切削速度和进给深度等加工参数对磨削力起重要作用。

一般来说,切削速度越大,进给速度越小,磨削力越大。

同时,进给深度的增加也会导致磨削力的增加。

三、磨削力的优化措施1. 选用合适的磨料根据被加工材料的特性选择合适的磨料是降低磨削力的有效措施之一。

对于硬度较高的材料,应选择颗粒较细、形状较锐利的磨料进行磨削,以降低磨削力。

2. 优化加工参数调节磨削过程中的进给速度、切削速度和进给深度等加工参数,是降低磨削力的重要手段。

通过合理选择这些参数,可以使磨削力保持在合适的范围内,同时提高加工效率和加工质量。

磨削加工中的磨削力分析

磨削加工中的磨削力分析

磨削加工中的磨削力分析磨削加工是一种高精度的加工方式,可以用于加工各种材料的零部件。

其原理是使用磨料与加工物体之间的相对运动来去除材料表面的毛刺和瑕疵,制造出精密的表面和形状。

磨削加工的质量和效率与磨削力大小有着密切关系,因此对磨削力的分析和计算是磨削加工过程中极为重要的一环。

一、磨削加工的基本原理磨削加工是利用磨料与工件之间的相对运动,在压力的作用下,去除工件表面的毛刺和瑕疵,进而达到加工目的的过程。

在磨削加工中,磨料既是一个加工工具,也是一种加工介质。

其磨削力主要由切削力、磨合力和磨料轴向力三部分组成。

其中,切削力是主要作用力,因其大小和方向对于磨削加工的影响最为显著。

二、磨削力分析的原则磨削力是磨削加工过程中产生的一种重要力,其大小和方向对于成形精度、加工效率和工件表面质量等方面都有着显著的影响。

因此,了解磨削力的大小和方向,对于进行磨削加工质量的保证和高效率的实现都具有非常重要的作用。

在磨削力分析中,我们需要掌握以下几个基本原则:1.磨削力的大小和方向是磨削加工过程中的重要指标之一,需要进行精确的测量和分析。

2.在磨削加工过程中,应尽量降低磨削力的大小,实现高效率、高精度的加工目标。

3.在磨削力分析中,需要考虑到各个因素的综合影响,不能简单地直接计算或估算。

4.针对不同的磨削加工过程和实际需要,需要采用不同的磨削力分析方法和手段。

三、磨削力的计算方法磨削力的计算方法可以分为两种:经验计算法和基于力学原理的计算方法。

在实际应用中,一般采用经验计算和力学原理相结合的方法进行磨削力的估算。

一般情况下,磨削力的计算方法根据材料的硬度和材料的粘合程度分为两种:理论计算法和实验计算法。

其中,理论计算法以理论分析为基础,通过分析材料硬度和材料粘合程度之间的关系,计算出磨削力的大小和方向。

而实验计算法则以实验结果为依据,通过不同实验条件下的测量结果,计算出磨削力的大小和方向。

在实际应用中,常采用理论计算法和实验计算法相结合的方法,进行磨削力的估算。

磨削有哪些原理特点

磨削有哪些原理特点

磨削加工都有哪些类型及原理特点《磨削加工》以制造工艺为主线,数据与方法相结合,汇集了我国多年来工艺工作的成就和经验,反映了国内外现代工艺水平及其发展方向。

工艺基础包括车削、镗削、铣削、锯削、钻削、扩削、铰削、拉削、刨削、插削、磨削加工,齿轮、蜗轮蜗杆、花键加工,螺纹加工,特种加工,精密加工和纳米加工,高速切削,难加工材料的切削加工,表面工程技术。

主要包括磨削原理、磨削液、磨床与磨床夹具、磨料磨具、磨削加工工艺等内容。

磨削加工磨削加工1、外圆磨削主要在外圆磨床上进行,用以磨削轴类工件的外圆柱、外圆锥和轴肩端面。

磨削时,工件低速旋转,如果工件同时作纵向往复移动并在纵向移动的每次单行程或双行程后砂轮相对工件作横向进给,称为纵向磨削法。

如果砂轮宽度大于被磨削表面的长度,则工件在磨削过程中不作纵向移动,而是砂轮相对工件连续进行横向进给,称为切入磨削法。

一般切入磨削法效率高于纵向磨削法。

如果将砂轮修整成成形面,切入磨削法可加工成形的外表面。

2、内圆磨削主要用于在内圆磨床、万能外圆磨床和坐标磨床上磨削工件的圆柱孔、圆锥孔和孔端面。

一般采用纵向磨削法。

磨削成形内表面时,可采用切入磨削法。

在坐标磨床上磨削内孔时,工件固定在工作台上,砂轮除作高速旋转外,还绕所磨孔的中心线作行星运动。

内圆磨削时,由于砂轮直径小,磨削速度常常低于30米/秒、耐磨性是普通砂轮的20-100倍,极大的减少了砂轮的修正及更换频率。

3、平面磨削主要用于在平面磨床上磨削平面、沟槽等。

平面磨削有两种:用砂轮外圆表面磨削的称为周边磨削,一般使用卧轴平面磨床,如用成形砂轮也可加工各种成形面;用砂轮端面磨削的称为端面磨削,一般使用立轴平面磨床。

4、无心磨削一般在无心磨床上进行,用以磨削工件外圆。

磨削时,工件不用顶尖定心和支承,而是放在砂轮与导轮之间,由其下方的托板支承,并由导轮带动旋转。

当导轮轴线与砂轮轴线调整成斜交1°~6°时,工件能边旋转边自动沿轴向作纵向进给运动,这称为贯穿磨削。

外圆表面的磨削加工

外圆表面的磨削加工

3.快速点磨
用快速点磨法磨削外圆时,砂轮轴线与工件轴线之间有 一个微小倾斜角α(±5℃),砂轮与工件以点接触进行磨 削,砂轮对工件的磨削加工类似于一个微小的刀尖对工件 进行加工。
3.快速点磨
➢ 为便于控制快速点磨的加工精度,砂轮端面与工件外圆 的接触点须与工件轴线等高,砂轮在数控装置的控制下 进行精确进给。
3、由于磨粒切除金属材料系大负前角切削,再加上 磨削速度高,磨削区的瞬时温度极高。
4、切除单位体积金属所消耗的能量磨削要比车削大 得多。
三、外圆表面的磨削加工
磨削加工更适用于做精加工工作,也可用砂 轮磨削带有不均匀铸、锻硬皮的工件;但它不 适宜加工塑性较大的有色金属材料(例如铜、 铝及其合金),因为这类材料在磨削过程中容 易堵塞砂轮,使其失去切削作用。磨削加工既 广泛用于单件小批生产,也广泛用于大批大量 生产。
(2)横向进给磨削(切入磨削)
生产效率高,适于在大批大量生产中磨削轴颈 对相邻轴肩有垂直度要求的轴、套类工件。
2. 工件无中心支承的外圆磨削----无心磨削
2.工件无中心支承的外圆磨削----无心磨削
无心磨削的生产效率高,容易实现工艺过程的自动化; 但所能加工的零件具有一定的局限性,不能磨削带长 键槽和平面的圆柱表面,也不能用于磨削同轴度要求 较高的阶梯轴外圆表面。
表面粗糙度Ra<Βιβλιοθήκη .16μm;同时还可以获得几何精度很 高的精确表面(圆度误差<0.5μm)。
三、外圆表面的磨削加工
(一)加工方法 1.工件有中心支承的外圆磨削 (1)纵向进给磨削
磨削深度小、磨削 力小,散热条件好, 磨削精度较高,表面 粗糙度较小;但由于工 作行程次数多,生产 率较低;它适于在单 件小批生产中磨削较 长的外圆表面。

常见的3种磨削方法介绍

常见的3种磨削方法介绍

常见的3种磨削方法介绍磨削过程就是砂轮表面上的磨粒对工件表面的切削、划沟和滑擦的综合作用过程。

(一)外圆磨削外圆磨削可以在普通外圆磨床或万能外圆磨床上进行,也可在无心磨床上进行,通常作为半精车后的精加工。

1、纵磨法磨削时,工件作圆周进给运动,同时随工作台作纵向进给运动,使砂轮能磨出全部表面。

每一纵向行程或往复行程结束后,砂轮作一次横向进给,把磨削余量逐渐磨去。

可以磨削很长的表面,磨削质量好。

特别在单件、小批生产以及精磨时,一般都采用纵磨法。

2、横磨法(切入磨法)采用横磨法,工件无纵向进给运动。

采用一个比需要磨削的表面还要宽一些(或与磨削表面一样宽)的砂轮以很慢的送给速度向工件横向进给,直到磨掉全部加工余量。

横磨法主要用于磨削长度较短的外圆表面以及两边都有台阶的3、深磨法特点是全部磨削余量(直径上一般为0.2~0.6mm)在一次纵走刀中磨去。

磨削时工件圆周进给速度和纵向送给速度都很慢,砂轮前端修整成阶梯形或锥形。

深磨法的生产率约比纵磨法高一倍,能达到IT6级,表面粗糙度的Ra值在0.4~0.8之间。

但修整砂轮较复杂,只适于大批、大量生产,磨削允许砂轮越出被加工面两端较大距离的工件。

4、无心外圆磨削法工件放在磨削砂轮和导轮之间,下方有一托板。

磨削砂轮(也称为工作砂轮)旋转起切削作用,导轮是磨粒极细的橡胶结合剂砂轮。

工件与导轮之间的摩擦力较大,从而使工件以接近于导轮的线速度回转。

无心外圆磨削在无心外圆磨床上进行。

无心外圆磨床生产率很高,但调整复杂;不能校正套类零件孔与外圆的同轴度误差;不能磨削具有较长轴向沟槽的零件,以防外圆产生较大的圆度误差。

因此,无心外圆磨削多用于细长光轴、轴销和小套等零件的大批、大量生产轴径。

(二)内圆磨削内圆磨削除了在普通内圆磨床或万能外圆磨床上进行外,对大型薄壁零件,还可采用无心内圆磨削;对重量大、形状不对称的零件,可采用行星式内圆磨削,此时工件外圆应先经过精加工。

内圆磨削由于砂轮轴刚性差,一般都采用纵磨法。

磨削力比的计算公式

磨削力比的计算公式

磨削力比的计算公式磨削力比是磨削加工中的一个重要参数,它可以用来评估磨削过程中的磨削效率和磨损情况。

磨削力比的计算公式是磨削力比=磨削力/切削力。

在磨削加工中,磨削力比的数值越大,说明磨削效率越高,磨损情况越小,反之则说明磨削效率低,磨损情况严重。

本文将介绍磨削力比的计算公式及其在磨削加工中的应用。

磨削力比的计算公式是磨削力比=磨削力/切削力。

其中,磨削力是指在磨削过程中对工件表面进行磨削所需的力,它包括了磨粒与工件之间的摩擦力、磨粒与砂轮之间的摩擦力以及砂轮的切削力等。

切削力是指在切削过程中对工件表面进行切削所需的力,它包括了刀具与工件之间的摩擦力、刀具的切削力以及切屑的形成力等。

磨削力比的计算公式可以直观地反映出磨削力与切削力之间的关系,从而评估磨削过程中的磨削效率和磨损情况。

在磨削加工中,磨削力比的数值越大,说明磨削效率越高,磨损情况越小。

这是因为磨削力比的增大意味着相同的磨削力可以产生更大的切削力,从而达到更高的磨削效率。

另外,磨削力比的增大也意味着相同的切削力可以产生更小的磨削力,从而减小磨损情况。

因此,磨削力比的计算公式可以帮助工程师们在磨削加工中选择合适的磨削参数,从而提高磨削效率,减小磨损情况。

除了在磨削加工中的应用,磨削力比的计算公式还可以用于磨削工艺的优化。

通过对磨削力比的计算,工程师们可以评估不同磨削参数对磨削效率和磨损情况的影响,从而选择最优的磨削参数。

比如,在磨削过程中,可以通过调整磨削速度、磨削深度、磨削宽度等参数来改变磨削力比的数值,从而达到更好的磨削效果。

此外,磨削力比的计算公式还可以用于磨削工艺的监控。

通过实时监测磨削力和切削力的大小,可以及时发现磨削过程中的异常情况,从而采取相应的措施,保证磨削加工的质量和效率。

总之,磨削力比的计算公式是磨削加工中的重要参数,它可以用来评估磨削效率和磨损情况。

磨削力比的计算公式可以帮助工程师们在磨削加工中选择合适的磨削参数,优化磨削工艺,监控磨削过程。

磨削运动以及磨削的加工特点

磨削运动以及磨削的加工特点

磨削运动以及磨削的加工特点磨削运动磨削时,一般有四个运动:1.主运动Vs :是砂轮的旋转运动。

主运动速度即磨削速度Vs 是砂轮外圆的线速度:1000ss s n d v π= m/sd s —砂轮直径,mm ;n s —砂轮转速,r /s2.径向进给运动:砂轮切入工件的运动径向进给量f r :工作台每双(单)行程,砂轮切入工件的深度。

其单位为mm /d ·str(当工作台每单行程作进给时,单位为mm/str ;当作连续进给时,f r 单位为mm /s)。

一般情况下,f r =0.005—0.02mm/d ·str 。

3.轴向进结运动轴向进结量f a :工件相对砂轮沿轴向的进结运动。

一般情况下f a=(0.2—0.8)B ;B 为砂轮宽度,单位是mm ;f a 的单位,圆磨是mm /r ,平磨是mm /(d ·str)。

4.工件圆周(或直线)进给运动工件进给速度V w :工件圆周线速度或工作台的移动速度外圆磨削时:工件的回转运动,进行纵向或横行磨削1000ww w n d v π=平面磨削时 :工作台的直线往复运动,进行周边或端面磨削 10002tab Ln v wL :工作台行程,mm , d w :工件直径,mm ;n w :工件转速,r /s ; N tab :工作台往复频率,s -1。

磨削的加工特点磨削是一种常用的半精加工和精加工方法,砂轮是磨削的切削工具,磨削是由砂轮表面大量随机分布的磨粒在工件表面进行滑擦、刻划和切削三种作用的综合结果。

磨削的基本特点如下:1.磨削的切削速度高,导致磨削温度高。

普通外圆磨削时v =35m/s ,高速磨削v >50m/s 。

磨削产生的切削热80%~90%传入工件(10%~15%传入砂轮,1%~10%由磨屑带走),加上砂轮的导热性很差,易造成工件表面烧伤和微裂纹。

因此,磨削时应采用大量的切削液以降低磨削温度。

2.能获得高的加工精度和小的表面粗糙度值加工精度可达IT6-IT4,表面粗糙度值可达Ra0.8-0.02μm 。

磨削的几种分类

磨削的几种分类

磨削的几种分类磨削可以根据不同的标准进行分类,以下是几种常见的分类方式:1. 粗磨、半精磨、精磨和超精加工:这是根据磨削的精度进行的分类。

粗磨主要用于去除大量的余量,半精磨用于在粗磨之后进一步加工,精磨则用于在半精磨之后进一步减小余量并提高精度,超精加工则用于在精磨之后进一步提高表面光洁度。

2. 切入磨削、纵向磨削、缓进给磨削、无进给磨削、定压研磨、定量研磨:这是根据磨削的进给形式进行的分类。

切入磨削是刀具沿工件表面作连续的切线运动,纵向磨削则是刀具在工件表面沿纵向作连续的切线运动,缓进给磨削则是刀具以缓慢的速度沿工件表面作进给运动,无进给磨削则是刀具在工件表面作无进给的固定旋转运动,定压研磨和定量研磨则分别对应一定的压力和研磨量。

3. 砂带磨削、无心磨削、端面磨削、周边磨削、宽砂轮磨削、成型磨削、仿形磨削、振荡磨削、高速磨削、强力磨削、恒压力磨削、手动磨削、干磨削、湿磨削、研磨、珩磨等:这是根据磨削的形式进行的分类。

砂带磨削使用砂带作为刀具进行加工,无心磨削则是使用无心砂轮进行加工,端面磨削主要针对工件的端面进行加工,周边磨削则是对工件的周边进行加工,宽砂轮磨削则是使用宽砂轮对大面积的表面进行加工,成型磨削和仿形磨削则是根据工件的形状进行仿形加工,振荡磨削则是使用振荡砂轮进行加工,高速磨削则是在高速下进行加工,强力磨削则是在强力下进行加工,恒压力磨削则是保持恒定的压力进行加工,手动磨削则是手动操作进行加工,干磨削和湿磨削则是根据是否加水或其它液体进行加工,研磨和珩磨则是通过研具和珩轮进行加工。

4. 外圆磨削、内圆磨削、平面磨削和刃磨(齿轮磨削和螺纹磨削):这是根据加工表面进行的分类。

外圆磨削主要针对工件的外圆面进行加工,内圆磨削则是对工件的内圆面进行加工,平面磨削则是对工件的平面进行加工,刃磨则是针对工件的刃口进行加工。

数控磨床切入磨削方法以及其基本要求

数控磨床切入磨削方法以及其基本要求

• 3. 数控磨床的砂轮整个表面连续横向切入 ,排屑困难,砂轮易堵塞和磨钝,产生的 磨削热多,散热差,工件易烧伤和发热表 型,因此切削液要充分。
• 4. 数控磨床磨削时径向力大,工件易弯曲 变形,适合磨削长度较短的外圆表面,两 边都有台阶的轴颈及成型表面。
• 数控磨床一直是我国数控磨床行业研究的 课题,在保证磨削的条件下,数控磨床具 有很高的生产效率和加工精度,同时也要 求数控磨床必须有足够的动力和刚度,数 控磨床应具有很高的主轴转速和功率。同 时还应该有高精度、高阻尼、高抗震性和 热稳定性等特点。
• 文章出处:数控磨床(/product)
与纵向磨削法相比,切入磨削法的特点:
• 1. 数控磨床的砂轮工作面上的磨粒负荷基 本一致,充分发挥所有磨粒的切削作用, 由于采用连续的横向进给,缩短了机动时 间,故生产效率较高。
• 2. 由于无纵向进给运动,砂轮表面的形态 会反应到数控磨床的工件表面,为了消除 这一缺陷,可在切入法终了时,做微量的 纵向移动。
数控磨床切入磨削方法以及其基本要求
• 数控磨床的切入法是数控磨床的砂轮旋转 ,工件反向转动(作圆周进给运动),工作台 或砂轮无纵向进给运动,而砂轮以很慢的 速度连续向数控磨床的工件横向切入运动 ,直到磨去全部的余量为止,这种数控磨 床的磨削方法又称横向磨削法。
• 一般情况下砂轮宽度大于工件被磨的长度 ,粗磨时可用较高的切入速度,但是砂轮 压力不宜过大,数控磨床精磨时切入速度 要低,切入磨削无纵向进给运动。
1. 数控磨床对系统刚性的要求。
• 针对数控磨床对数控磨床的砂轮架、头架 、尾座、工作台应该具有良好的静刚度、 动刚度和热刚度。对数控磨床的一般采用 聚合物混凝土来制造床身和立柱。也有将 数控磨床立柱和数控磨床底座采用铸铁整 理铸造而成。

磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计

磨削过程的切削力分析与优化设计磨削过程在工业生产中扮演着重要角色,其刀具在加工材料时所受的切削力是影响加工效率和产品质量的关键因素之一。

,对提高生产效率、降低能耗、延长设备寿命具有重要意义。

在磨削加工中,刀具与工件接触后,切削力的大小直接影响到切屑的形成、加工热量的分布以及工件的表面质量。

因此,对磨削过程的切削力进行深入的研究与分析,对于提高加工质量和效率具有重要意义。

磨削过程的切削力受到多种因素的影响,其中包括机床刚度、刀具材料、磨削参数等。

在磨削过程中,除了刀具与工件之间的材料磨擦外,还存在着刀具的磨损和切削热量的释放等因素。

这些因素相互作用,共同影响着切削力的大小和分布。

因此,通过对这些影响因素的分析与研究,可以有效地优化磨削过程的切削力,提高加工效率。

磨削过程的切削力优化设计的关键在于降低切削力的大小,减少加工过程中的能耗,并最大程度地延长刀具和机床的使用寿命。

为了实现这一目标,磨削加工过程需要根据不同的加工材料和形状进行合理的切削力选择与优化设计。

通过合理选择刀具材料、切削参数和润滑方式等,可以有效地减小切削力的大小,提高加工效率。

在磨削过程的切削力分析与优化设计中,需要建立适当的数学模型来描述切削力与加工参数之间的关系。

通过对磨削过程进行实验研究和数据采集,可以建立切削力的数学模型。

在建立模型的过程中,需要考虑切削过程中的磨损和热量释放等因素,以及刀具与工件之间的材料特性。

通过建立合理的数学模型,可以对磨削过程中的切削力进行准确的预测与优化设计。

在磨削过程的切削力分析与优化设计中,还需要考虑到磨削过程的稳定性和精度。

磨削过程中,切削力的大小和方向会对加工表面的质量和精度产生重要影响。

因此,在设计磨削过程的切削力时,需要考虑到磨削刃的几何形状、磨削速度和进给速度等参数,以确保切削力的稳定性和加工精度。

梳理一下本文的重点,我们可以发现,磨削过程的切削力分析与优化设计是提高加工质量和效率的关键一环。

切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较

切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较

容, 磨削加工的品 质 往 往 决 定 着 工 件 的 最 终 加 工 它包括 精度 。 外圆磨削 是 一 种 主 要 的 磨 削 方 式 , ) 切入磨削 ( 和纵向磨削( t r a v e r s e l u n e r i n d i n p g g g ) 。 切入磨削时 , 砂轮与工件之间只有径 r i n d i n g g 向运动 ; 纵向磨削时 , 砂轮与工件之间既有径向运
0 引言
磨削 加 工 技 术 是 先 进 制 造 技 术 中 的 重 要 内
收稿日期 : 2 0 1 1—0 6—1 4 基金项 目 : 上 海 市 科 学 技 术 委 员 会 科 研 基 金 资 助 项 目 ( ) ; ) 上海市教委重点学科建设资助项目 ( 1 0 D Z 2 2 9 2 1 0 0 J 5 0 5 0 3

[ ] : 4 a x D.O n e -c l a s s C l a s s i f i c a t i o n C o n c e t - l e a r n T p - i n i n t h e A b s e n c e o f C o u n t e r- e x a m l e s[ D] . g p : , D e l f t D e l f t U n i v e r s i t o f T e c h n o l o 2 0 0 1. y g y [ ] 5 i l b e r t谱图特征的航 谭真臻 ,陈果 ,孙丽萍 .基于 H ] 空发动机转子故 障 智 能 诊 断 [ 机 械 科 学 与 技 术, J . ( ) : 2 0 1 0, 2 9 9 1 1 7 7 - 1 1 8 1. [ ] ] 陈松 灿 .基 于 核 的 单 类 分 类 器 研 究 [ 南 6 冯爱民 , J . , ( ) : 京师范大学学报 ( 工程技术版 ) 2 0 0 8, 8 4 1 - 6. [ ] 林 家 骏, 刘 云 翔. 基于 F 7 戴蒙 , CM 聚 类 的 多 超 球 体 ] 一类分类 数 字 图 像 隐 藏 信 息 [ 中国图像图形学 J . ( ) : 报, 2 0 0 8, 1 3 1 0 1 9 1 8 - 1 9 2 1. [ ] 8 W a n D, Y e u n D S, T s a n E C C. S t r u c t u r e d O n e g g g [ ] , -c l a s s C l a s s i f i c a t i o n J . I E E E T r a n s . o n S s t e m s y , , M a n a n d C b e r n e t i c s-P a r t B: C b e r n e t i c s 2 0 0 6, y y ( ) : 3 6 6 1 2 8 3 - 1 2 9 4. [ ] 9 肖健华 .智 能 模 式 识 别 方 法 [ M] .广 州 :华 南 理 工 大学出版社 , 2 0 0 6.

数控磨床切入磨削方法以及其基本要求综述

数控磨床切入磨削方法以及其基本要求综述

1. 数控磨床对系统刚性的要求。
• 针对数控磨床对数控磨床的砂轮架、头架 、尾座、工作台应该具有良好的静刚度、 动刚度和热刚度。对数控磨床的一般采用 聚合物混凝土来制造床身和立柱。也有将 数控磨床立柱和数控磨床底座采用铸铁整 理铸造而成。
2. 数控磨床对驱动部件的要求。
• 数控磨床对驱动件的要求是大功率、高转 速、高精度。砂轮主轴驱动系统控制磨床 砂轮主轴旋转运动,应能提供大的无极调 速范围和足够大的功率,在尽可能大的调 速范围内保持功率的输出,以实现高效磨 削。
• 文章出处:数控磨床(/product)
• 3. 数控磨床的砂轮整个表面连续横向切入 ,排屑困难,砂轮易堵塞和磨钝,产生的 磨削热多,散热差,工件易烧伤和发热表 型,因此切削液要充分。
• 4. 数控磨床磨削时径向力大,工件易弯曲 变形,适合磨削长度较短的外圆表面,两 边都有台阶的轴颈及成型表面。
• 数控磨床一直是我国数控磨床行业研究的 课题,在保证磨削的条件下,数控磨床具 有很高的生产效率和加工精度,同时也要 求数控磨床必须有足够的动力和刚度,数 控磨床应具有很高的主轴转速和功率。同 时还应该有高精度、高阻尼、高抗震性和 热稳定性等特点。
数控磨床切入磨削方法以及其基本要求
• 数控磨床的切入法是数控磨床的砂轮旋转 ,工件反向转动(作圆周进给运动),工作台 或砂轮无纵向进给运动,而砂轮以很慢的 速度连续向数控磨床的工件横向切入运动 ,直到磨去全部的余量为止,这种数控磨 床的磨削方法又称横向磨削法。
• 一般情况下砂轮宽度大于工件被磨的长度 ,粗磨时可用较高的切入速度,但是砂轮 压力不宜过大,数控磨床精磨时切入速度 要低,切入磨削无纵向进给运动。
与纵向磨削法相比,切入磨削法的特点:
• 1. 数控磨床的砂轮工作面上的磨粒负荷基 本一致,充分发挥所有磨粒的切削作用, 由于采用连续的横向进给,缩短了机动时 间,故生产效率较高。

第四章磨削力

第四章磨削力

5)机床工艺系统的刚性和机床的精度
4、磨削力的实验式:
Z ' 1 1 2V w a w t( ) m l V D d s
5、比磨削能 磨除工件上单位体积的金属 所消耗的能量叫比磨削能 U=W/V
Ft=Ktα VS-β Vwγ Vaδ Bε Ft=KVs-β Vwγ tα
Ft V S U bV w t
也还可能在修整时发生一些扰动而引起砂轮的再生振动
2)直线型振纹 这类振纹常常是由砂轮不平衡引起的。当砂 轮磨损或堵塞不均匀时,由于再生效应,在工件表面上同样 会出现直线型振纹 3)斑点型振纹 由于砂轮圆周表面上硬度不均匀或不均匀的磨损 引起局部振动造成的。这种扰动又会促使砂轮的再生振动
五、减振措施 1、改善磨料磨具性能,选择与工件材料相适应的磨具, 并进行严格的静、动平衡 2、增加机床刚性,增大阻尼 3、调整磨削用量降低工件速度和切入深度 4、增加清火花磨削行程以消除工件上已经存在的振纹
如果Vs=80m/s
P 170 75 F 159 (Kg) t V 80 s
若取Fn=3Ft倍,则
Fn=636(kg)
6、磨削力的测量
(1)功率计法:功率计法是根据电动机输入功率来计算切向磨削 力的。由于磨床的砂轮轴多由独立的电机直接驱动,因此,可用 电功率表实测磨头电动机的功率PE,然后按下式计算:
切屑的大小对比磨削能的影 响被称之为尺寸效应
比磨削能对于估计磨削力和功是一个很有用的量 在钢坯的荒磨中,一个切屑的厚度大约 g=0.1mm ,其 U 大约为 700kg.m/cm3 ,若以 500 公斤 / 小时( 1093cm3/min )的速率切除金 属,最小的功率消耗可估计如下:
700 1093 P UZ 170 (马力)=12750(J/S) 60 75
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[ ] : 4 a x D.O n e -c l a s s C l a s s i f i c a t i o n C o n c e t - l e a r n T p - i n i n t h e A b s e n c e o f C o u n t e r- e x a m l e s[ D] . g p : , D e l f t D e l f t U n i v e r s i t o f T e c h n o l o 2 0 0 1. y g y [ ] 5 i l b e r t谱图特征的航 谭真臻 ,陈果 ,孙丽萍 .基于 H ] 空发动机转子故 障 智 能 诊 断 [ 机 械 科 学 与 技 术, J . ( ) : 2 0 1 0, 2 9 9 1 1 7 7 - 1 1 8 1. [ ] ] 陈松 灿 .基 于 核 的 单 类 分 类 器 研 究 [ 南 6 冯爱民 , J . , ( ) : 京师范大学学报 ( 工程技术版 ) 2 0 0 8, 8 4 1 - 6. [ ] 林 家 骏, 刘 云 翔. 基于 F 7 戴蒙 , CM 聚 类 的 多 超 球 体 ] 一类分类 数 字 图 像 隐 藏 信 息 [ 中国图像图形学 J . ( ) : 报, 2 0 0 8, 1 3 1 0 1 9 1 8 - 1 9 2 1. [ ] 8 W a n D, Y e u n D S, T s a n E C C. S t r u c t u r e d O n e g g g [ ] , -c l a s s C l a s s i f i c a t i o n J . I E E E T r a n s . o n S s t e m s y , , M a n a n d C b e r n e t i c s-P a r t B: C b e r n e t i c s 2 0 0 6, y y ( ) : 3 6 6 1 2 8 3 - 1 2 9 4. [ ] 9 肖健华 .智 能 模 式 识 别 方 法 [ M] .广 州 :华 南 理 工 大学出版社 , 2 0 0 6.
容, 磨削加工的品 质 往 往 决 定 着 工 件 的 最 终 加 工 它包括 精度 。 外圆磨削 是 一 种 主 要 的 磨 削 方 式 , ) 切入磨削 ( 和纵向磨削( t r a v e r s e l u n e r i n d i n p g g g ) 。 切入磨削时 , 砂轮与工件之间只有径 r i n d i n g g 向运动 ; 纵向磨削时 , 砂轮与工件之间既有径向运
— — 李 厦 李郝林 切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较 —
切入磨削与纵向磨削的磨削力分析与比较
李 厦 李郝林
上海理工大学 , 上海 , 2 0 0 0 9 3
摘要 : 研究了同时包含切入磨削和纵向磨削的复杂外圆磨削过程 。 根据纵向磨削过程的特点 , 将砂 在传统阶梯模型的基础上构建了砂轮磨损的 抛 物 线 模 型 。 推 导 了 基 于 两 种 模 轮等效成若干个小砂轮 , 型的纵向磨削切向分力和切入磨削切向分力的比较公式 , 两切向分力的比 值 反 映 了 切 入 磨 削 和 纵 向 磨 削转换时切向分力的变化情况 , 它主要与磨削系数 、 砂轮宽度和纵向进给速度有关 。 采用砂轮主轴功率 信号分析磨削切向分力 , 通过实验验证了抛物线模型更符合实际情况 的 结 论 。 研 究 结 果 为 采 用 磨 削 力 信号和功率信号研究复杂磨削过程的监控提供了参考依据 。 关键词 : 切入磨削 ; 纵向磨削 ; 磨削力 ; 功率信号 : / 中图分类号 : T G 5 8 0. 6 DO I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n. 1 0 0 4-1 3 2 X. 2 0 1 2. 0 3. 0 0 4 j A n a l s i s a n d C o m a r i s o n o f G r i n d i n F o r c e s b e t w e e n P l u n e G r i n d i n a n d T r a v e r s e G r i n d i n y p g g g g L i S h a i H a o l i n L , , U n i v e r s i t o f S h a n h a i f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o S h a n h a i 2 0 0 0 9 3 y g g y g : A b s t r a c t C o m l e x c l i n d r i c a l r i n d i n r o c e s s e s i n c l u d i n b o t h l u n e r i n d i n a n d t r a v e r s e p y g g p g p g g g , r i n d i n w e r e i n v e s t i a t e d . A c c o r d i n t o t h e t r a v e r s e r i n d i n c h a r a c t e r i s t i c s t h e r i n d i n w h e e l w a s g g g g g g g g , e u i v a l e n t t o a n u m b e r o f s m a l l w h e e l s ap a r a b o l i c m o d e l f o r w h e e l w e a r w a s b u i l t b a s e d o n t h e t r a d i q - t i o n a l s t e s m o d e l .T h e c o m a r i s i o n f o r m u l a o f t a n e n t i a l f o r c e w a s d e r i v e d b a s e d o n t w o r i n d i n p p g g g f o r c e s o f a n d t r a v e r s e t h e r a t i o o f t h e t a n e n t i a l r i n d i n l u n e r i n d i n r i n d i n r i n d i n t a n e n t i a l g g g p g g g g g g g g r e f l e c t e d t a n e n t i a l r i n d i n v a r i e t i e s f r o m t h e l u n e r i n d i n t o t h e t r a v e r s e r i n d i n a n d w a s f o r c e g g g p g g g g g , c o n c e r n e d w i t h r i n d i n c o e f f i c i e n t t h e w h e e l w i d t h a n d t h e t r a v e r s e f e e d r a t e . T h e t a n e n t i a l r i n d g g g g - r i n d i n o w e r a r a b o l i c i n f o r c e w a s a n a l z e d b t h e w h e e l s i n d l e s i n a l s i n e x e r i m e n t s a n d t h e g g p p g y y p g p m o d e l i s m o r e r e a l i s t i c . U s i n f o r c e s i n a l s a n d s i n a l s t o m o n i t o r t h e c o m l e x o w e r r i n d i n r o c e s g g g p p g g p - s e s a r e f e r e n c e m e t h o d . r o v i d e s p : ; ; ; K e w o r d s l u n e r i n d i n t r a v e r s e r i n d i n r i n d i n f o r c e o w e r s i n a l p g g g g g g g p g y
[ ] 杨 丹, 张 强 劲. 基于最大树法的模糊图像 1 0 杨梦 宁 , ] ( ) : 分割方法 [ 计算机科学 , J . 2 0 0 5, 3 2 8 1 9 0 - 1 9 1. [ ] 模式分类 [ 李宏 1 1 D u d a R O, H a r t P E, S t o r k D G. M] . 东, 姚 天 翔, 等, 译. 北 京: 机 械 工 业 出 版 社, 2 版. 2 0 0 3 . [ ] 1 2 C h a e l l e O, V a n i k V, B o u s u e t O, e t a l . C h o o s i n p p q g [ ] P a r a m e t e r s f o r S u o r t V e c t o r M a c h i n e s J . M u l t i l e p p p , , ( ) : M a c h i n e L e a r n i n 2 0 0 2 4 6 1 1 3 1 - 1 5 9 . g [ ] 吴湘滨 . 利用 粒 子 群 算 法 优 化 S 1 3 王东 , VM 分 类 器 的 ] , ( ) : 超参数 [ 计算机应用 , J . 2 0 0 8 2 8 1 1 3 4 - 1 3 5 . [ ] 杨慧 中 , 陈 刚. 基于粒子群优化算法的支持 1 4 邵信光 , ] 向量 机 参 数 选 择 及 其 应 用 [ 控 制 理 论 与 应 用, J . , ( ) : 2 0 0 6 2 3 5 7 4 0 - 7 4 3 . ( 编辑 王 术 是 先 进 制 造 技 术 中 的 重 要 内
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