机械制造 边培莹 行星式双平面多工件研磨盘设计
Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ?Ｏｃｔ２０１４?４３(５):４３~４５?５８
基金项目: 西安文理学院大学生创新创业训练计划资助?项目编号:２０１２１８
作者简介:边培莹(１９８０－)?女?山东济南人?教师?硕士?从事机械ＣＡＤ/ＣＡＭ集成技术二新能源开发与应用方面的教学与研究?行星式双平面多工件研磨盘设计
边培莹
(西安文理学院?陕西西安?７１００６５)
摘一要:行星式研磨是在传统研磨机构的基础上?通过改变行星结构获得理想研磨轨迹?从而来提高研磨精度和效率的一种研磨方式?以实现多工件双平面同时研磨为需求?设计了对其运动轨迹做了具体分析?根据加工要求设计出具体的行星式研磨盘结构?并进一步对该研磨盘进行了运动几何学仿真以验证其可用性?这种研磨机在保证研磨加工精度和加工品质的同时?还可在一定尺寸范围内实现不同截面二多个工件的同时研磨?提高了加工效率?降低了加工成本?
关键词:研磨?行星式?结构设计?轨迹仿真
中图分类号:ＴＨ１１７.１一一文献标志码:Ｂ一一文章编号:１６７１￣５２７６(２０１４)０５￣００４３￣０３
ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｌａｎｅｔａｒｙＡｂｒａｓｉｖｅＤｉｓｋｆｏｒＤｏｕｂｌｅＰｌａｎｅｏｆＭｕｌｔｉｐｌｅＷｏｒｋｐｉｅｃｅｓ
ＢＩＡＮＰｅｉ￣ｙｉｎｇ
(Ｘｉ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ?Ｘｉ ａｎ７１００６５?Ｃｈｉｎａ)
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌａｐｐｉｎｇ?ｐｌａｎｅｔａｒｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ?ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
０一引言
现代制造中对机械零件的加工精度和表面品质提出了更高的要求?研磨技术成为精密加工技术中的一种?在
机械加工中应用越来越广泛?因此其研磨精度与效率成为尤为重要的关键因素?目前对平面研磨的研究已有近半个世纪的历史?其研磨机理与轨迹分析都有很多成熟的算法与理论?而进一步推进研磨技术的高效化二实用化是目前主要的实践需求?
双面平面研磨是在超精密磨削的基础上发展起来的一种磨削方法?主要用于加工两平行面?比单平面研磨具有更高效率及精度?本设计就是以高效的多工件二双平面研磨的需求而展开的行星式研磨盘结构设计与运动仿真?通过仿真?进一步验证了已有的解析法研究轨迹?
１一节圆式双平面研磨机理分析
研磨轨迹是由加工设备及其几何运动参数决定?对其进行分析是研磨轨迹均匀性研究的基础?分析时一般对
研磨设备进行一些假设?如１)工件二磨粒二研磨盘均为刚体?２)所有磨粒粒径都相同且不考虑二不破碎二不脱落?３)忽略工件与研磨盘转动误差等影响因素?
根据已有研究?平面研磨轨迹主要有４种[１]:１)直线式研磨运动轨迹?主要是用于台阶等狭长工件平面的研磨?可获得较高的几何精度?２)摆动式直线研磨运动轨迹?可以获得较好的稳定性与平直度?３)螺旋形研磨运动轨迹?一般进行圆片形或圆柱形工件端平面研磨?可获得较小的表面粗糙度与较高的平面度?４) ８ 字形研磨运动轨迹?适用于小平面工件的研磨和平板类工件的修整?能使相互研磨的平面介质均匀接触?并使研具均匀地磨损?
１.１一行星式研磨原理及轨迹
平面双面研磨运动机构最常见的是行星式机构?如图
１所示?被加工件放在行星轮孔内?行星轮除绕太阳轮中心公转外?还绕自己中心旋转?由于行星轮的自转使工件中心与研磨盘中心之间的距离随时间周期性变化?故该行星式研磨机构也是一种不定偏心式研磨方式?其基本参数见表１?
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