砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究-论文.pdf

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1、2013往8月机械科学与技术August2013第32卷第8期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringV01．32No．8砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究毕果，郭隐彪，郑茂江(厦门大学物理与机电工程学院微纳米加工与检测联合实验室，厦门361005)毕果摘要：砂轮振动将会使得光学元件表面产生周期性波动，从而降低后续抛光工序的加工效率，增加光学元件表面的中频误差成分，影响光学元件的使用性能。本文针对平行磨削方式，研究了砂轮周期性强迫振动下的工件表面形貌特征，分析了砂轮与工件表面的干涉现象，以及加工参数对加工表面波纹度特征的影

2、响。研究结果表明：加工参数满足一定的条件下，工件表面振纹小于砂轮本身振动振幅，通过合理选择加工参数有利于改善工件表面波纹度，提高加工表面质量。关键词：砂轮振动；平行磨削；表面形貌特征中图分类号：TG58文献标识码：A文章编号：1003．8728(2013)08—1118-06EfectsofGrindingWheelVibrationonSurfaceTopographyBiGuo，GuoYinbiao，ZhengMaojiang(UniteLaboratoryofMicro／nanoMachiningandMeasuring，SchoolofPhysicalandMechanicalandE

3、lectricalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005)Abstract：Grindingwheelvibrationhasbiginfluenceonopticallensmanufacturing．Itnotonlyreducestheeffi—ciencyofthefollowingpolishingprocedurebutalsoresultsinmid—frequencyerroronthesurface．Alltheworkinthispaperexpandedontheforcedvibrationofgrindingwheelinp

4、arallelgrindingofflatsurface．Theinterferencebetweenwheelandworkpieceisstudiedunderdifferentprocessingparameters．Theresearchresultsshowthatwave—nessontheworkpiecesurfaceisdecidedbyprocessingparameters；oncethevalueofthemisoutofthecriticalpoints，theamplitudeofthewavenessontheworkpiecesurfaeewillbelower

5、thanthatofthewheelvibration．Therefore，reasonablechoiceofprocessingparametersishelpfultotheimprovementofthesmoothnessofthegrind—ingsurface．Keywords：grinding(machining)；grindingwheels；plasticlehses；polishing；spectrumanalysis；surfacetopogra-phy；computersimulation；eficiency；errors；experiments；numericalm

6、ethods；schematicdiagrams；vibrations(mechanica1)；grindingwheelvibration；parallelgrinding军用及民用先进光学领域的迅猛发展，对高端砂轮系统是磨削加工中机床内部的主要振源，光学元件的表面质量提出了非常高的要求，除了提砂轮不平衡、质量偏心以及砂轮轴的不对中、原始弯升传统的低频和高频评价指标之外，需要严格控制曲、弹性变形、联轴器故障等情况都会引起砂轮系统其波纹度等中频误差¨。磨削加工阶段产生的元周期性的强迫振动I4j。砂轮振动不仅会在工件表件表面规律性误差，造成后续确定性可控抛光工序面形成振纹，而且有可能引起砂轮与工

7、件表面的轻的工具驻留时间的不同，是影响元件表面中频误差微冲撞而产生表面与亚表面微裂纹，还会造成砂轮含量的主要原因。的不均匀磨削，从而诱发颤振。虽然采取提高主轴刚度、砂轮动平衡等手段可以一定程度上控制振动量，但是磨削加工方式决定了无法从根本上消收稿日期：2012—06—11除的砂轮振动。为了进一步提高加工质量，有必要基金项目：福建省自然科学基金计划项目(2012J05098)资助作者简介：毕果(19