SMG系列球面磨床磨削受力分析及动态模拟.pdf

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1、2015年8月机床与液压Aug．2015第43卷第l6期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．16．017SMG系列球面磨床磨削受力分析及动态模拟龚肖新，卢强(1．苏州工业职业技术学院机电工程系，江苏苏州215104；2．苏州纽威机床设计研究院，江苏苏州215163)摘要：针对SMG系列球面磨床的磨削工况，分析了典型球面磨床的磨削力、磨削侧向分力和顶尖压紧力。运用AN—SYSWorkbench软件的TransientStructural瞬态动力学模块对球面磨床的磨削侧向分力和上顶尖压

2、紧力进行动态模拟．验证了理论分析的正确性。文中的研究工作为机床的整体布局及后续零部件结构优化奠定了基础。关键词：球面磨床；受力分析；动态模拟中图分类号：TH16：TG580文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)16-055—3ForceAnalysisandDynamicSimulatiOnfl0rtheSnGSeriesSphericalGrinderGONGXiaoxin．LUQiang(1．DepartmentofElectricalEngineering，SuzhouInstituteofIndustrialTechnology，SuzhouJiangs

3、u215104，China；2．SuzhouNewayMachineToolDesignandResearchInstitute，SuzhouJiangsu215163，China)Abstract：BasedongrindingconditionsoftheSMGseriessphericalgrindingmachine，grindingforce，grindinglateralcompo—nentofforcesandtoppressingforceofthetypicalsphericalgrindingmachinewereanalyzed．Usingthetrans

4、ientdynamicsmoduleoftheANSYSWorkbenchsoftware，dynamicsimulationwasdoneforgrindinglateralcomponentofforcesandtoppressingforcebetweenthegrindingheadandthesphere．Thecorrectnessofthetheoreticalanalysiswasverified．Itlaysfoundationforsubsequentmachine’SoveralllayoutandpansstructureoptimizationKeyw

5、ords：Sphericalgrinder；Forceanalysis；DynamicsimulationSMG系列球面磨床是用于球阀阀芯球面精密加工1磨削受力分析理论基础的专用机床，其加工原理采用成形范成法。其工作状1．1磨头与球体之间的磨削力分析态如图1所示。范成法是利用工件绕自身轴线的旋转球面磨床的磨削力起源于工件与磨头砂条接触后运动与磨头绕与工件轴线相交的轴线的旋转运动相复引起的弹性变形、塑性变形、切屑形成以及磨粒和结合而加工出球面的方法。由于磨削过程比较复杂，要合剂与工件表面直接的摩擦作用，磨削几乎与所有的建立一个十分切合实际的磨削力计算模型非常困难。磨削参数有关系，

6、所以说磨削过程是一个非常复杂的因此，有必要从理论上对一些关键部件进行力学分析，工程，磨削力的计算也比较复杂。同时借助ANSYSWorkbench分析软件验证理论分析的为了便于分析问题，通常把磨削力分解成3个互正确性。所相垂直的分力，即沿着工件径向的法向磨削力F，以．球面磨沿着工件切向的切向磨削力，．，以及沿着砂轮轴向床磨削受力的轴向磨削力F。在一般情况下，轴向力F较小，分析及动态件可以忽略不计，由于砂轮磨粒一般具有较大的负前模拟为SMG角，所以法向力F大于切向力F．。系列球面磨在实际工程计算中，磨削力的大小一般采用经验床的设计开公式和磨削试验相结合的方法确定，以磨削条件的幂发奠

7、定了理指数函数形式表达。磨削力计算的经验公式为：0．503F171．285v-0．703Ⅱ0．555f1)论基础．具，有十分重要F：=447．93。。605O．503口0．研(2)的实际意义。图1SMG系列球面磨床工作状态示意图式中：F伪单位宽度切向磨削力(N)；收稿日期：2014—06—23基金项目：苏州市科技发展计划项目(SZP201303)作者简介：龚肖新(1965一)，女，教授，研究方向为机械优化设计。E-mail：gongxx@siit．edu．cn。·56·机床与液压第43卷F：