高精度双进给珩磨头的结构静力学分析.pdfVIP

．_ _ ． Ej 同精 度 双进 给 珩 磨 头 的结构 静 力 学分 析 口 侯运丰 1,2 口 成小兵 1,2 1．兰州理工大学 数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室 兰州 730050 2．兰州理工大学 机电工程学院 兰州 730050 摘 要 ：珩磨头对珩磨加工质量的影响，主要反映在珩磨头刚度 问题上 ，而珩磨头的结构参数对珩磨头的刚度有重 要影响。采用有限元分析方法 ，利用 ANSYS软件得 出双进给珩磨头重要部件 的应力与变形云 图．然后对计算结果进行结 构静力学分析 ，从而揭示影响双进给珩磨头刚度的关键的结构参数 ，为双进给珩磨头的优化设计提供理论参考 。 关键词 ：珩磨头 有限元分析 静力学分析 中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1000—4998~011)09—0017—03 珩磨 作为 一 种磨 削加 工 的特 殊 形式 ，是 用镶 嵌 在 磨 头关 键零 部 件 的刚度 及精 度保 持 能力 。其 次 ，从接 触 珩 磨 头上 的油 石 对 工件 表 面施加 一 定 压力 ，珩 磨 工 具 刚度 的角度 来讲 ，锥面 与油 石 座斜 角 面 的接 触精 度 越 ． 或 工 件 同时作 相 对旋 转 和轴 向直 线 往 复运 动来 切 除 工 高 ，则 油 石 刚度越 高 ，几 个工 作 面 的加工 精 度对 其 有 直 件 上极 小余量 的精加 工 ，是 提高零件 的尺 寸 、几 何 形 状 接 影 响 ，研 究 双 进 给锥 体 、锥 套 、油石 座 的材 料 与 制 造 精 度 和表 面质 量 的有 效加 工 方法 。在需要 珩磨 工 艺 的 工 艺 ，提 高工 作 面之 间接 触 刚度 及精 度保 持 性 ，是 这类 摩 擦 副 中 ，圆柱 面 的配合 最 多 ，例 如 ，各 种 发 动 机 的缸 珩磨 头 设计 制造 需要 重点 关 注 的一 个 重要 问题 。 体 、汽 车制 动泵 、油泵 、油 缸 、阀体 等 。而 在 圆柱 面 的配 2)油 石 座 的支 承位置优 化设计 。油 石 座 的支 承件 合 中 ，需 要 珩磨 的就 是 内孔 ，所 以应 用 范 围最 广 泛 ，占 要 实现 油石 座 径 向胀 出功 能 ，同时承 受 油石 所 受 的珩 绝大 多 数 的珩 磨 工艺 就是 内圆珩磨 。 磨 力 ，支 承位 置 的合 理设计 是改善其 受 力状 况 的重要 珩磨头作 为珩磨机 的一个重要部分 ，对加工工件 环节 。在 实际生产 中 ，由于 油石 的径 向胀 出位 置在 整个 的质 量有 着重 要 影响 。图 1为珩 磨头 的三维实体 建模 ， 珩磨 过 程 中是 逐渐 变 化 的 ，导致 油石 座 的支 承 位 置也 图 2为珩磨 头 主要 部件 内部结构 图。 必然 发 生变 化 ，在 珩磨 力 的作 用 下 以及换 向越程 的存 目前 国内外对珩 磨 头 的理论 研 究还不 成 熟 ．主要 在 ，使油 石 的受 力状 态 不稳 定 ，在珩 磨 过 程 中油 石 的受 在 以下几 个方 面需 要加 强研 究 [。 力变 形 也不 一样 ，从 而 造成 珩 磨质 量 的下 降 。所 以，油 1)双 进给 锥 体 、锥套 及 油 石 座设 计 与 制 造工 艺 优 石座 支 承位 置 的优 化设 计研 究 是提 高 油石 刚度 ．从 而 化 。双进 给珩磨 头 油；i5的径 向进 给依 靠锥套 、锥 体 的轴 达到 提 高珩磨 头 整体 刚度 的重要 途 径 。 向移 动 使 锥 面 作 用 在 油 石 座 斜 角 面上 推 动 其 径 向胀 3)油石 座 与珩 磨 头 凹槽 轴 向 、侧 向间 隙 的优 化 及 出 ，