[doc] 外圆和平面磨削时磨削力的计算公式

[doc] 外圆和平面磨削时磨削力的计算公式 外圆和平面磨削时磨削力的计算公式 外圆和平面麝削时磨削力的计算公式 外圆和平面磨削时磨削力的计算公式 一, ;I亩 北京工业大学陈章燕 近年来,机械制造工业发展迅速,磨床 应用更椰广泛,在轴承厂磨床总数已占机床 总台数的40~50%,汽车厂达25,一般机 械厂也达15%以上.这是由于砂轮产品不断 改进和更新以及磨削方法的进展(高速磨 削,强力磨削,宽砂轮磨削),砂带磨削, 恒力磨削,缓进给大切深磨削等,使磨削从 淬硬件,精密件的精加工,超精加工扩展到 一 般零件的半精加工,粗加工(切深可达2 ~ 25mm).并可直接从铸,锻毛坯磨出成 品.但磨削力变化规律研究十分落后,远远 不能满足生产中的需要.就是高等院校教 材所列磨削力计算公式(12—2O)也难 用于生产,该式为, F,=22v-~./o”(N) =,外四皇割力的计算及其应用 对常用钢材40Cr合金钢初步进行了研 , 究试验. 按上述公式,假设磨削力公式的一般形 式为: F=C?;,:(N)(1) 式中F——磨削力(N) C广一切削系数 “——工件圆周进给速度<m/mln) 0——磨削深度(mm) ,.——轴向进给量(mm/r) 对式(1)取自然对数后,可得磨削力 的回归方程, lnFI=1nCt+x|nv+ylna+zln/. Y=b口+bl1+b22+bBa(2) 然后对磨削加工的三种磨削条件进行编 码(原则是犬值为+l,小值为一1), “(m/raln)=12(一1),48(+1), 0(ram)=O.005(一1),0.020(+1), ,.(ram/r)=20(一1),40(+1). 将测量所得磨削力的四个试验值也取自 然对数,得Yt,?Y,Y和Y,如表1所列. 表l40Cr合金钢外回磨嗣力数据 序寿削条件水平擅码切『可磨肓0力程向詹创力 号,.60bt62如Ft(N)值F_(N)e擅a? 1lZ0.0054D+1—l—1+125Y=3.. t21353.55 24B0.00520+1十1—1—1272=3.29383.63 3l20.0202D+I—1+1—11O3a=4.631444.97 44B0.02040+l+1+l+1243?=5.483375.82 根据作者最近提出的角正回归分析 法阍进行数据处理如下, 首先求回归方程式(2)中的各系数 6o,61,b2和6.; 址 ::4.15 4. 《机械,1990—04,第l7喾,第4期 =0.23 b=二二?=0.90 b.=二二土=0. 19 然后求磨削加工时经常改变的磨削因素 的变值l,2,如下l +l一]五= =1.44]nv一4.57 …+一雨丽二1面而” =1.451na口+6.67 札 n400+?1— 1n2?? =2.861nf.一9.54 最后代入式(2)可得磨削力的实验公 式l Y=4.15+0.23(1.44]nv一4.57) +0.90(1.451na口-I-6.67) +0.19(2.861nf.一9.54) =7.289-I-0.331nv.-I-1.31na +O.541n/ 取反自然对数lFr=B??”.??0? ,.?? 即Ft=1464础”.0”,”(N) (3) 同理,可求得径向蘑削力公式如下t b.==4.49 6=9 ?41? ba=L=Y一4=0 .19 代入回归方程式可得 Y.=4.49-I-0.23(1.44]nv一4.57) - I-0.90(1.451na-I-6.67) - I-0.19(2.861n/一9.54) Y=7.6+O.331nv~+1.31ha +0.541nf. 取反自然对数后,可得径向磨削力公 式l, FeTo.”0”.;”fo”„(N) =2056v~~~33 a?,?6(N) (3) 磨削力计算公式,F和F.可用于外圆 磨床的主轴,轴承,皮带,齿轮,电机等的 结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,也可用于工艺人员进行满负荷高 生产率的磨削用量的计算和最佳选择. 三,平面囊削力的计算夏其应用 一 般平面磨削力公式可以写成t F=CF口:嵋”:(N)(4) 式中C,——切削系数 j,,切削因素的内在规律 0——磨削深度 0.=0.005farad0.020tara 口,一工件圆周进给速度 一o.? 一 . 表2HP-59-1黄铜磨削力试验数据 序 席削条件水平翁码切向磨阻力甚向磨削力 号j6D5lbF?(N)擅Ft(N)口?擅即 lO.905 . 90+l—i—i—l13t2.59263.29 2O.095+l—i+l+l23y2z3.144O3.68 3O.02O8l3.0+l+l+i—l6a=4.451344.90O.920+i+l—i+l4Oy?3.68664.19 ?42?《帆槭,t990一D{,第1誊,第4翔 一…,一一———-?一, 一_____一————,一一———一一,一 在M712OA型乎面磨床(P=3kW)磨 削黄铜HPb59—1平板(HB=120),进行 磨削力试验,试验数据如表2所列; 对式(4)取自然对数,可得回归方程: 1nF,竺InCF+xlZta.+ytnv~+Z]nV Yb0+bi1+b22+b.I(5) 首先按(角正酒{日)分析法…求回归 方程的四个系数(6,0-,b和0.)值t b.=呼盟=..45 6I==0.60 b.=二=0 ,33 ba=二址一o .0475 再求回归方程式中三个变量值: 2(Ina,一In0.020), -=i方=1一+ =1.451ha.+6.67 =一+1—币1而一一+ =1.818lnv.一4.25 .一 2(1nv.一4n35) ., I—1面菇 =12.87]nv,一44.25 最后将七个计算值代入到归方程(5) 可得l— =8.1575+0.871ha+0.~01nv, 一0.61lnv 取反自然对数可得切向磨削力公式t F.:.?..?Bn?e.口? 3489 0”““. (N)(6) 将径向磨削力数据作同样处理如下 ba=4.0075,bl=0.53,6=0.28 bB=一0.0725 代入回归方程可得径向磨削力F: Y=9.54+0.761n0+0.501nv 一 0.98tnv 取反自然对数后,可得 F=8..…”.”…a 13976 .”.础”. (N) 从以下计算可以看出,提高磨削速度 (“,=3O—?7Om/s)可以明显降低磨削力{ 一(3O).? =0.125A, F2==0,074.4, 即降低切削力达i争=蚰% „ „ J 由于磨削力降低4O%,可以提裔产品质 量(磨削力大小反映砂粒锋利程度),相同 功率下可以提高磨削生产效率. 再将工件圆周进给速度”=18m/rain, 降至”=O.020m/rain,从下式计算可以看 出,可以大大提高磨嘲深度,即 F=(O.02).?(18??. =(0.).??(O.02).?.0? ()嘶 一 —L (t.953).?”=<1.953)??l d.:2.15mm 可在铸,锻毛坯上直接磨出成品零件. 这是国抖近年来大力推广缓进给大切深 磨削所根据的原理,磨钢耐金属切余率可达 3k~/min,磨铸铁时可达4.5,5kg/mi~ 一? II F 绕环形恃成型嚣 绕环形管成型器 成都国营八一:厂耕素? 在制作某出口设备的热交换器中,需用 10x1.5ram紫铜管制作四种规格环形管6O 根(其状亦如大螺旋管),展开度约300 米,要求表面无折皱,失圊度不太夫,无渗 漏现象. 经摸索试验,制作了绕制这种环形管的 成型器(如图1),它能对管料一并完成较 -t3? 校翻架(图2)是一对凹凸滚轮咬台在 图1 圆和成型,比用以前的手工校正和成型提高 工效lO多倍,成型后的管子尺寸和几何形 状精度大有改善.用,t,6mm的钢珠检查能顺 利地通过成型后的管子内孔,单边余量O.5 mm,经水压试验8.5kgf/c~可保持l5分钟 以上,所有的技术要求都得到了保证. 这种器具还可用于毒4,巾l4舶铜,铝管 绕圆成形,4,2,毒10的铜,铝及铁棒盘_埘成 蛩,绕圆直径在lOO,l2OOmm之间(船轮 直径等于所需形状尺寸减去回弹值)I可以 绕3mm以下朐窄前铜韬,铁板条,船轮 可按需要做成方,长方,椭圆等形状. 图2 一 起时,正好是所加工 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的直径,使管子 受到了一个圆周面的挤压力.由于胎轮转 动,管子又受到一个轴向拉伸力,所以挤压 力不致使管子外表产生硬伤.在两凹凸轮下 面装有一长垫片,使两轮保持在一个平面上 转动扭曲的管子与凹凸轮之间.由于压力 弹簧的作用在被牵引前进中,产生了共振与 缓冲,从而进一步地避免了管子的硬伤和折 断.使用时,管子经校圆架,可调导向轮 和升降导向轮(图3),插入胎轮的起始孔 内,搬动施力杆一圈一圈地转动,同时摆动 可罚导向轮和升降导向轮部件,环形管子即 可绕制成型. 图3 生产效率此一般磨削效提高十几倍. 参考资料 (1-j畴睫,金属埘削愿理.机械工业曲版社,1985. C2]脒章燕.研究切Il4过程舶新宥{圭.靶京.工韭盘肇 ,1989,?2)t96,lO7 (3)砖剖中?金属切削原理最刀具.机械工韭出版母J 1e85,378qD