文档介绍：第四章磨削力与磨削振动第一节磨削力?一是磨削过程中工件材料发生弹性和塑性变形时所产生的阻力; ?二是磨粒与工件表面之间的摩擦力。 F n称为法向磨削力 F t称为切向磨削力 F a称为轴向磨削力 F=F n十F t十F a 1、来源 2、磨削力的分解图 3-2 各种磨削加工方式的三个磨削分力 a) 外圆磨削 b) 内圆磨削 c)卧式平面磨削 d)立式平面磨削一般, F n >F t>F a, 而法向磨削力与切向磨削力的比值 F n /F t,是加工中一个重要数据,它可间接地说明砂轮工作表面磨粒的锋利程度。因为随着磨粒的钝化,将引起 F的急剧增大,使砂轮磨损加快,系统振动增加,噪声加大,工件表面粗糙度上升和表面质量恶化等。所以, 它也可作为砂轮耐用度的判断依据之一三个分力的关系?砂轮速度 v 砂↑→单位时间内参与切削的磨粒数量↑→每个磨粒的切削厚度↓→磨削力↓?工件速度 v ω、f a↑→单位时间内磨去的金属量↑→每个磨粒的切削厚度↑→磨削力↑?径向进给量 f r↑→每个磨粒的切削厚度↑、砂轮与工件的磨削接触弧长↑→同时参与磨削的磨粒数↑→磨削力↑?砂轮磨损↑磨削力↑ 3、影响磨削力的因素 1)磨具条件:磨料、粒度、结合剂、组织、硬度、磨具修整 2)工件条件:工件材料的硬度、强度、塑性、 3)工艺参数条件: 4)磨削液条件:液体成分、润滑冷却性能、供液压力 5)机床工艺系统的刚性和机床的精度 F t =Kt αV S -βV w γV a δB ε 4、磨削力的实验式: F t= KV s -βV w γt α) 11( ' 2dD tV Vwl Za s w m???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 tbV VFU w St?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= ,其U 大约为 700 3, 若以 500 公斤/ 小时( 1093 cm 3 /min ) 的速率切除金属,最小的功率消耗可估计如下: 170 75 60 1093 700 ????? UZ P(马力) =12750 ( J/S ) 如果 V s =80m/s 159 80 75 170 ???? s tV PF( Kg ) 若取 F n =3F t倍,则 F n =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 P E,然后按下式计算: ss EEtDn PF??????式中η R--电动机传动效率; P E--磨头电动机实测输入功率(kW) ; n S--砂轮转速(r/s) ; D S--砂轮直径(mm) 。(2)电阻应变测力法(3) 电容式测力仪(4) 压电原理的平面磨削测力仪第二节磨削中的振动在磨削加工中,振动对表面光洁度、磨削精度、砂轮的寿命带来的不良影响尤为突出。因而振动是影响产品质量和生产率的一个重要因素。一、磨削中的振动形式 1、自由振动如磨床周围其它机械产生的冲击力,磨床砂轮架快速进退或工作台换向时引起的振动属于自由振动 2、强迫振动如磨床电机的转子的不平衡、砂轮的不平衡等因素引起的振动 3、自激振动自激振动又叫做颤振,颤振是由系统自身产生的交变力所维持的振动。磨削过程中不断波动的磨削力就是维持颤振的交变力其中自由振动和强迫振动,只要找出振源,总是可以找到消除它们的方法。而发生在砂轮和工件之间的颤动,不会因为有阻尼而衰减,一旦振动产生便会有增无减二、稳态和动态切削过程三、磨削中的颤振再生效应:不管是何种原因在工件上一转留有波纹,若切削过程不稳定都一定会反映到再次切削之中,并产生新的振纹激起再生振动,这种现象称为再生效应一般说来,使用***进行切削加工,则后一次走刀与前一次走刀往往有重迭部分。这种情况在磨削中特别明显 B SB???重叠系数 B——砂轮宽度 S——轴向进给量