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龙门磨床主轴性能的仿真解读

2020-11-20
   龙门磨床的磨削加工不仅是一种精密的加工方法,而且是一种高效的加工方法。磨削加工过程是一个非常复杂的过程。磨削加工过程的影响因素很多,因此多年来一直是磨削加工研究的热门课题。磨削加工过程的分析研究对提高生产率、产品的质量和精度是必不可少的。作为磨削加工的重要设备-磨床的设计涉及到很多有关其性能及相关参数的计算加装配性能、加工性能、结构系统的动态性能等,尤其是磨床主轴的设计及其机械性能分析要求更高。对这些性能的分析和参数的计算依靠手工很难准确完成,过去一般是用手工近似计算。参数有磨粒的周向位置径向位置及磨粒的圆角半径。一般而言,磨粒的形状极不一致,但可以采用理想化的形状来近似如用统计的办法,可以有尖端带圆角的圆锥形、平顶圆锥形(这是磨粒端部磨损后的形状)几种类型。
  这几种类型都可以用圆角半径的不同取值来近似区分,因此不失一般性的砂轮工件的单个磨粒碰撞模型可以用三个参数描述。
  任一时刻砂轮与工件的碰撞动能是该时刻砂轮与工件接触面上各个磨粒的碰撞动能总和。通过砂轮形貌图,砂轮-工件接触长度,确走接触面上磨粒总数,然后计算各个磨粒与工件的碰撞动能。很显然不同时刻的碰撞动能不同,即主轴承受的动载荷随时间变化而不同。
  由于磨削过程中砂轮的磨粒要发生变化,即砂轮形貌图发生变化这时砂轮-工件的碰撞动能将变化。
  依据初始的砂轮形貌图近似计算磨床主轴的动载荷与响应对设计而言是必要的。这对磨床主轴设计尤其是性能分析作了有益的探讨这对设计是很有帮助的。

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