球面精密磨削工藝參數(shù)優(yōu)化與表面質(zhì)量分析研究.pdf

1、金屬密封球閥作為介質(zhì)流動環(huán)節(jié)的重要部件，由于其具有流體阻力小、操作方便、啟閉迅速、密閉性好和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電力、水利、化工、油氣、冶金等行業(yè)。為滿足所在工況的苛刻要求，閥芯球體往往需要進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。然而，通過HVOF噴涂硬質(zhì)合金、氮化處理等方法強(qiáng)化表面(HRC≥65)，卻給后續(xù)砂輪磨削帶來了難度。閥芯球體的大小不同，使用杯形砂輪進(jìn)行球面磨削時有兩種方式：一是針對大型球面的杯形砂輪無擺動磨削；二是針對中小型球面的杯形砂輪

2、回轉(zhuǎn)擺動磨削。本論文研究的是使用金剛石顆粒杯形砂輪進(jìn)行兩種球面磨削時的表面質(zhì)量與參數(shù)選擇之間的聯(lián)系。
　　磨削表面質(zhì)量指標(biāo)包括表面粗糙度、表面軌跡紋理、表面硬度和表面殘余應(yīng)力及微裂紋。針對這四個方面，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，基于球面成型磨削原理和坐標(biāo)變換理論，推導(dǎo)了杯形砂輪無擺球面磨削和回轉(zhuǎn)擺動球面磨削時的軌跡方程。分別對兩種磨削方式下軌跡方程所表現(xiàn)的單個砂輪塊的軌跡紋理進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)佐證，發(fā)現(xiàn)杯形磨盤轉(zhuǎn)速、主軸轉(zhuǎn)

3、速、擺動速度等加工參數(shù)的兩兩關(guān)系直接影響磨削軌跡紋理的形態(tài)。
　　其次，多個砂輪塊磨削時軌跡紋理相互疊加。定義軌跡點(diǎn)密度對磨削落點(diǎn)進(jìn)行采集，研究了隨杯形砂輪尺寸變化的軌跡點(diǎn)密度分布。同時，用實(shí)驗(yàn)方法獲得了隨杯形砂輪尺寸變化的球面粗糙度分布。結(jié)論表明，考慮粗糙度分布和加工時間因素，回轉(zhuǎn)擺動式球面磨削時選取砂輪半徑區(qū)間為[0.6L,0.8L]。又對因初始誤差引起的多個砂輪塊軌跡“缺相”問題進(jìn)行了研究，提出了對初始誤差極值的控制要求。<