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新型数控成形砂轮修整器的设计及磨削性能研究

孔令叶  
【摘要】:目前在制罐行业,制罐机的速度越来越高,对封罐工具—封口轮的要求也相应提高,封口轮的卷封沟槽属于曲线回转面沟槽,既需要有精确的形状以减小马口铁的变形阻力,也要有低粗糙度(Ra_(min)=0.1μm)的光滑表面以降低摩擦阻力。但目前很难同时使二者达到精度要求。封口轮的卷封沟槽的精加工采用成形磨削和磁性研磨是一种有效的工艺方法。于是成形砂轮的修整成为必须解决的问题。 本文针对目前封口轮成形存在的一些问题,分析不同的修整器、不同的修整参数所产生的封口轮沟槽,寻找适合封口轮沟槽成形的修整器和修整参数,对修整装置结构进行设计,开发了2个数控移动功能和1个数控转动功能的新型成形砂轮修整装置。并通过实验对磨削过程进行观察,分析各装配条件及修整参数对沟槽形状精度的影响,从而改进并优化修整装置,同时优化修整及磨削过程的参数。利用数控加工修整砂轮和磨削封口轮,对封口轮成形精度产生突破。 针对其低粗糙度要求,我们采用了基本不破坏形状精度的磁性研磨的工艺。在分析磁性研磨的机理的基础上,通过对磁性磨粒在磁场中的受力和磨粒刷的刚度的实验研究发现,磁性磨粒的研磨能力与加工间隙、加工中磁场的磁感应强度、磁性磨料的构成和粒度、磁极形状和工具转速以及被加工材料的磁导性等参数有密切关系。作者在实验中通过优化组合各种参数使得工件的表面粗糙度Ra在短时间内达到0.1微米,并对于特殊不规则曲面及微小沟槽加工中存在的问题进行了研究分析,找到了相应的解决方案。 试验研究表明,通过成形磨削和磁性研磨工艺来解决具有复杂曲线回转面零件的精加工,方法正确,技术可行。在用于封口轮成形沟槽磨削加工的基础上,还可以用于其他具有复杂曲线回转面零件的磨削,解决类似零件曲面的精加工的问题。


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