富信成機(jī)械股份有限公司
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無(wú)心磨床，是不需要采用工件的軸心而施行磨削的一類磨床。是由磨削砂輪，調(diào)整輪和工件支架三個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中磨削砂輪實(shí)際擔(dān)任磨削的工作，調(diào)整輪控制工件的旋轉(zhuǎn)，并使工件發(fā)生進(jìn)刀速度，至于工件支架乃在磨削時(shí)支撐工件，這三種機(jī)件可有數(shù)種配合的方法，但停止研磨除外，原理上都相同。
采用無(wú)心磨削進(jìn)行外圓磨削時(shí)，工件放在砂輪與導(dǎo)輪之間，由其下方的托板支撐，并由導(dǎo)輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在傳統(tǒng)無(wú)心磨削技術(shù)中，為獲得理想的形狀公差、表面精度和較高的加工效率，無(wú)心磨床必須具備高剛性、相對(duì)較大的砂輪及導(dǎo)軌，并要對(duì)導(dǎo)輪的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。工件加工精度依賴于導(dǎo)輪的圓度及其旋轉(zhuǎn)精度，高精度的修整技術(shù)及高旋轉(zhuǎn)精度的主軸對(duì)于導(dǎo)輪來(lái)說(shuō)*，因此在無(wú)心磨床上需要安裝附加的旋轉(zhuǎn)控制部件及修整裝置等。而且由于結(jié)構(gòu)的局限，傳統(tǒng)無(wú)心磨削設(shè)備不適合于直徑小于100μm的微細(xì)零件的加工。基于此，人們提出了一種新型無(wú)心磨削技術(shù)，該技術(shù)采用超聲橢圓振動(dòng)板取代傳統(tǒng)無(wú)心磨床中導(dǎo)輪的作用，在加工中超聲橢圓振動(dòng)板和托板共同支撐和控制工件的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)粘結(jié)在金屬板表面上的壓電陶瓷(PZT)施加高頻交流電壓，使金屬板端面產(chǎn)生高頻橢圓振動(dòng)，并以此控制工件的旋轉(zhuǎn)速度。為了驗(yàn)證新技術(shù)的有效性，首先通過(guò)FEM優(yōu)化設(shè)計(jì)超聲橢圓振動(dòng)板，并對(duì)優(yōu)化后的超聲振動(dòng)板做性能測(cè)試，以獲得實(shí)際的振動(dòng)篇幅、橢圓振動(dòng)軌跡與所施加的振動(dòng)頻率、壓電電壓、相位差的關(guān)系。設(shè)計(jì)和改造現(xiàn)有無(wú)心磨床結(jié)構(gòu)，利用改造后的超聲橢圓振動(dòng)無(wú)心磨床對(duì)微細(xì)工件進(jìn)行超精密磨削實(shí)驗(yàn)，該研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了該技術(shù)對(duì)微細(xì)工件加工的有效性。
