技术支持

平面研磨中影响工件起动力矩的因素

来源:大连机床技术支持 | 作者:大连机床网 | 发布时间:2011/4/13 13:30:37

摘要:本文针对平面研磨过程中工件运动的随机性,从理论上求出了在机床起动瞬间磨具作用于工件上的合力矩;探讨了影响这个力矩的主要因素,偏心距和工件几何尺寸的作用规律,为选择研磨参数提供一理论依据。


    一、引言

    研磨是光学加工中一种主要加工方法,而且常常是最终加工,因此研磨加工对光学零件的精度、质量及性能起着十分重要的作用。
    对于绝大多数研磨来说,磨具由电机带动旋转,是主运动,其运动规律已知;而工件则常常是置于磨具之上,由磨具以摩擦力的形式带动旋转是一种随动.其运动是未知的。这意味着工件、磨具间的相对运动是未知的。这个运动对工件的面形精度和磨具磨损强度分布影响很大3 。而工件运动是由磨具所作用的摩擦力决定的,对于工件没有移动,只有转动的情况,工件的运动主要与所受到的力矩有关。所以本文探讨研磨中,在起动瞬间影响工件起动力的因素。

    二、起动力矩

    平面研磨原理如图1所示。磨盘由电机通过传动机构带动以角速度ω旋转,工件置于磨盘上,工件、磨盘间有磨料层以对工件产生磨削作用。我们将磨料与磨盘一起统称为磨具。压头通过压盖将工件压向磨具,使工件和磨具间产生研磨压力,同时又限制了工件的移动,只允许工件绕压头中心回转。

 

    为建立方程,我们先假定工件上的压力是均匀分布的,单位面积上的压力为N。而且工件、磨具间的摩擦系数为常数μ。磨具以角速度ω匀速旋转。工件半径为R1,工件回转中心为O2,磨具回转中心为O1,分别以O1和O2原点,以O1O2连线方向为x轴,建立坐标系O1X1Y1、O2X2Y2,见图2。这样我们分析工件上某一点k的受力F(注意在起动时工件为静止)

    式中Vk—磨具上与工件上k点重合点的速度矢量;
    Ds—k点微元面积。

    整个接触面上的摩擦力对O2点产生启动力矩M为

     

其中,k=ω/|ω|为Z方向的单位向量,设转动力矩M与k方向一致为正。由图2知:

    一般来说,将式(9)代人式(6),并进行积分,就可求出起动力矩M。但事实上,I(a)是一不可积函数,所以不能求出M的解析解,只能求数值解。由式(6)和式(9)可以看出,M为工件半径R1和偏心距e的函数,即:

    我们利用复化梯形求积公式对式(10)进行数值计算,将计算结果绘于图3中,从而得出了M随R1和e的变化规律。

    三、结果分析

    从图3可以看出,不论R1和e取何值,M值恒为正。也就是说,工件起动时的旋转方向与磨具旋转方向一致;当偏心距e增大时,起动力矩减小;由于压头对工件的旋转要有阻力矩M1,如果偏心距过大,以致于使得工件受磨具作用的起动力矩M小于压头作用给工件的阻力矩M1,则工件就不能旋转,这对工件表面的平面度及磨具磨损均匀性都不利,因此在选择偏心距时,应注意不能取得太大。当工件半径R1增大时,起动力矩M增大,也就是说磨大尺寸工件时,工件容易转动,对工件表面的平面度及磨具磨损均匀性均有利,而研磨小尺寸工件时,对二者均不利。因此对小尺寸工件,如有可能,应同时研磨几个或十几个工件,即可提高研磨效率,又能较好地保证工件的面形精度。

    四、结论

    在我们假定的条件下,影响平面研磨中工件起动力矩的因素主要有两个,一个是工件的尺寸大小,一个是工件回转中心偏离磨具回转中心的距离e。当研磨较大的工件时,磨具作用于工件上的起动力矩大,这对于保证工件的平面度及磨具均匀磨损有利。当e较大时,磨具作用于工件上的起动力矩变小,这对工件的平面度及磨具均匀磨损都不利,因此,在选择主要参数时应注意这一因素。

 

 

   栏目列表
大连机床集团
   信息搜索
大连机床集团销售公司
关键字:
范  围:  
大连机床厂
   立即咨询
大连机床
大连机床电话咨询电话:0411-84448808 84448818
大连机床厂传真:0411-84448828
大连机床公司全国销售热线:400-600-1239
大连机床维修VIP 热线:13904115519
大连机床配件E-MAIL:13904115519@139.com
大连机床设备咨询QQ:607919
首页 | 关于我们 | 产品展示 | 新闻资讯 | 技术支持 | 在线订单 | 联系我们 | English
欢迎加入通达微信
网络经济主体信息