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本帖最后由 zpc64 于 2010-11-3 21:07 编辑
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摘要：对2M546/4A(9B)型立式双面研磨机运动原理进行分析，可知研磨盘产生伞状变形是由于游星轮作自转运动的上、下研磨盘上，内外缘形成不同的相对磨削速度而引起的。据此，研磨机在不改变齿圈转速的前提下，交换太阳轮的转速，从而获得游星轮大小相等、方向相反的两种自转速度，就能消除伞状变形。
$ p3 ~, _1 ?9 s+ U; y+ A 关键词：双面研磨机，运动原理，伞状变形，技术措施，研磨盘
0 Z2 X6 x m' {, m 1 前言
+ u5 ^; S7 ?$ U- u/ M0 o 2M5464/4A(9B)型立式双面研磨机主要用于石英晶体片、硅、锗片、玻璃、陶瓷片、活塞环、阀片、钟表玻璃、铅、铁、硼、钼片、蓝宝石、铁氧体、铌酸锂、DTC等各种片状金属、非金属材料的平面研磨和抛光。- u; G) O% Z# W
理想平面的精密加工是机械加工的一大难题，随着科学技术的不断发展，特别是精密机械工业的发展，可靠性、高效率、高精度的平面加工显得尤为突出;况且在磨削加工件时，研磨盘同时在随磨削损耗而变化，因此如何保持研磨盘的精度在我们所需求的范围内，成了保证理想平面加工的关键问题。- [! W$ I7 s' v& r- P, L
2 运动原理* B: C+ B" [5 \% v; l8 @! o" E" R
要保证研磨盘的平面度，关键在于如何消除研磨盘在磨削过程中产生的伞状变形，首先应找出引起伞状变形的原因。图l是2M5464/4A(gB)型研磨盘的速度图。
7 j, ]5 J. a2 j. E
1 r i# S9 p4 g2 c/ `1 x2 f# @0 j1 D1 U" P# S* W. [ f
(1)假设下研磨盘以n下的速度顺时针方向旋转，上研磨盘以n上的速度逆时针方向旋转，它们在图1上研磨盘外缘的线速度为V下、V上。
9 \" G5 e- U, d" F6 K! H! H (2)游星轮的公转速度为n。，与下研磨盘同向。8 z, ]) [1 F7 l
(3)游星轮的相对自转速度为nH，与下研磨盘反向，而与上研磨盘同向。
& a4 W e1 U B* Q+ K 从图1可知，下研磨盘靠近外边缘，相对工件的磨削运动速度因与游星轮自转速度n2反向而随工件相对磨削速度增加;相反，靠近内缘的相对磨削速度则减小，磨削速度加大处，研磨盘的磨削量加大，所以下研磨盘将形成凸形伞状变形;反之上研磨盘内外缘由于相对磨削速度内大外小，故形成凹形伞状变形。
+ D! ] V; [* Y( G! ` m 同理，当n2作顺时针方向转动时，下研磨盘将形成凹形变形，而上研磨盘则形成凸形伞状变形。
& `9 ~$ k; v" A) M& a' G) | G 3 数据分析
- z7 C" [9 L0 T1 Y 我们从周转轮系原理关于轮系中任意两轮及系杆H之间的速度关系可知，从动件的回转方向及速度大小，不仅决定于机构的配置，而且与各轮的齿数、主动构件角速度有关。5 s2 g# N! O; }4 k( D/ N" C
周转轮系各构件的角速度存在以下关系：5 d1 \" L* m' i6 r2 C U5 T
ωgh=ωg -ωh
2 ]4 H' b$ V% d' b 式中ωgh为构件H的相对速度，ωg为构件实际速度，ωh为公共角速度。, }" n# }4 F" F/ R
6 t I. x( O$ j 由图2可知：ω2相=ω2-ωh，即n2相=n2-nh; q: E/ R& \$ f" h; x. n! m, F
根据周转轮系特性，变换其齿数及主动构件速度便可实现n2的变向，现将2M5464/4A(9B)型双面研磨机的轮系运动计算如下：
9 f- D# b; D0 C% l 太阳轮齿数Z1=99 游星轮齿数Z2=108 内齿圈齿数Z3=315* t0 l) b- r6 @) z4 U
- o; T) Q k% o2 M! p
http://tech.86cut.com/techfiles/2010-10-28/3347e4c1-6b04-427d-9394-781e118f113a.gif$ ~0 R4 W, N/ x! b- Y
为了简化机构，我们仅只改变主动件太阳轮的速度.来实现游星轮自转n2的方向。5 Z- s( t4 s" I0 f7 m! P; B- x2 A
(1)当nl0=0.4373(r/s)，根据传动系统传动比计算：
' ?$ i1 h A- e( ` ) C0 B0 _* S. g$ Q: I; ]
http://tech.86cut.com/techfiles/2010-10-28/24bba5c2-b728-45a3-a67d-35d039ced196.gif
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http://tech.86cut.com/techfiles/2010-10-28/b67c74a8-15b2-49fb-b6af-f6ce5b39d9f7.gif
5 V7 @2 q$ P5 ]9 k2 o U; n* [$ Y 从以上运动配比计算，我们实现了n2=±0.07的目的。
& S" B% a# P+ _( X 4 结论
- Q+ U3 V8 G& i( c 由以上分析可知，研磨盘的伞状变形，是由于游星轮作自转运动的上、下研磨盘上，内外缘形成不同的相对磨削速度而引起的，也就是说只要设法变换游星轮相对自转的旋转方向，合理配比速率，就能克服研磨盘易产生伞状变形的弊端。2M5464/4A(gB)型研磨机在不改变齿圈转速的前提下，由于交换了太阳轮的转速，从而获得游星轮大小相等、方向相反的两种自转速度，达到了消除伞状变形的目的。 |
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发表于 2010-11-3 21:03:11