研磨磨具受力弯曲变形分析及解决方案

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1、研磨磨具受力弯曲变形分析及解决方案在本文中，采用固着磨料高速研磨技术，研磨磨具加工主要利用安装在研磨头上的四条磨具油石条来执行的，其内部由涨紧机构顶出，使油石条接触并紧贴被加工表面，并形成一定加工压力，实现研磨加工的。现有涨紧机构主要有旋转试和推进式两种，本课题中采用更加简单方便的推进式涨紧机构。而油石条由底板、砂条组成。在加工过程中，由推杆推动底板，产生压力，使砂条与工件接触，通过研磨头的转动与导程进给，产生研磨效果。在这之中出现一个问题，由于现有推杆与底板有两点接触而且两点位置是在两侧，这样由于受力产生弯曲变形，使两侧向上，中间部位不能够参与到加工中。本章的主要的工作就是分析此

2、情况产生的原因及受力弯矩及弯曲变形的情况，并给予解决方案。1磨具油石条受力剪力和弯矩假设磨具油石条是一平直简支梁，下面分析中简称梁。梁受力情况如图2.1梁受力示意图所示，以左端为原点，x表示横截面在梁轴线上的位置，纵向为y。梁受两支座反力F及工件给予的分布载荷q。图1梁受力示意图2.1梁剪力分析及弯矩分析在AC段剪力方程弯矩方程在CB段剪力方程弯矩方程现计算剪力在AC段：为一次函数，其图像是直线当时当时在CB段：为一次函数，其图像是直线当时当时其剪力图如图2.2b所示现计算弯矩在AC段：为二次函数，其图像是开口向下的曲线当时当时在CB段：为二次函数，其图像是看口向下的曲线当时当时其

3、弯矩图如2.2c所示2.2梁剪力图及弯矩图在BC段中，当时，所以梁BC段的最大弯矩在点，由上式结果可画梁的受力图、梁的剪力图和梁的弯矩图如图2.2所示：从图中可以看出，在C支点左侧，受力为均布载荷，其作用是对于C支点右侧形成一个弯矩，使其CB段产生一个向上的弯曲形变。而CB段本身有承受这均布载荷，使其产生弯曲形变，变形方向是向下的。一部分使其产生向上形变趋势，一部分使其产生向下的形变趋势，这就使我们必须分析在CB段的弯曲形变情况。3磨具油石弯曲变形分析由剪力图及弯矩图可以看出，梁的最大弯矩出发生在图2.2中的处，即梁的中间处，这也就是为什么磨具油石两侧磨损量很大，但中间处却没有磨损

4、，减小了加工效率，增大了加工表面的表面粗糙度。现在让我们来分析梁受力产生的弯曲变形，计算此处的挠度极值及C点B点的截面转角、。采用弯曲叠加法，设想沿截面C将外伸梁分成两部分，如图2.3所示。AC段为悬臂梁，如图2.3（c）所示。CB段将成为简支梁，如图2.3（b）所示，梁上除均布载荷qc外，在截面C处还有剪力和弯矩M，且。剪力直接传递与支座C，引起变形。（1）、转角的计算在弯矩M的作用下，可查表得，截面C的转角为在均布载荷qc作用下，可查表得，截面C的转角其中，负号表示其力矩或作用力所引起的转角是顺时针的，分别叠加和，和得M与qc共同作用下对截面C的转角为对截面B的转角为结果符合前

5、面得出的结论。（2）、挠度的计算图3梁受弯曲变形图现以C点为坐标原点，梁横向为X轴，纵向为Y轴，x截面在CB段上，如图2.3（b）所示。在弯矩M的作用下，对于CB产生的挠曲线方程为在均布载荷qc作用下由上节剪力图及力矩图分析可知，CB段挠曲线叠加后最大值应出现在图2.3（a）中坐标系处，即BC坐标处，CB段挠曲线最大挠度为说明梁中部向下弯曲变形，所以导致磨具油石两侧磨损量很大，但中间处却没有磨损，这样不但增加了磨具油石的耗损，同时会导致加工效率变慢及加工表面粗糙度增加。