雙自轉(zhuǎn)研磨方式下球體的運動特性及其影響因素的研究.pdf

1、精密球體作為軸承、圓度儀、陀螺等精密儀器中的重要元件，由于研磨方法和人為因素的限制，加工一致性和穩(wěn)定性差，成本高，使應(yīng)用受限制。浙江工業(yè)大學(xué)超精密加工研究中心提出了雙自轉(zhuǎn)研磨方式，在極大程度上提高了加工精度與效率。但實際中，加工條件的改變及設(shè)備誤差的存在，使球體在運動過程中不以理論所預(yù)測的方式進行，影響加工精度。因此，本文通過理論和實驗研究對球體運動過程中的運動狀態(tài)及影響因素進行分析。
　　 第一部分內(nèi)容主要以不同條件下球體的運

2、動特性為分析對象，建立數(shù)值模型分析球體在運動過程中的滑動、滾動現(xiàn)象，以及兩種狀態(tài)的臨界條件。得出滑擦比系數(shù)不同導(dǎo)致球體在運動過程中對應(yīng)研磨盤對球體的影響程度不同，并且球體公轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)速度的臨界值與加工載荷、球體-研磨盤之間的摩擦系數(shù)等因素息息相關(guān)。同時，將分析對象由單球擴充到多球，在建立多球受力模型基礎(chǔ)上，得出球體的運動狀態(tài)。為便于對球體運動特性影響因素的更好分析，以ADAMS軟件為工具，在已獲得的雙自轉(zhuǎn)研磨盤優(yōu)化轉(zhuǎn)速方程基礎(chǔ)上，建立

3、三維仿真模型并驗證，進而應(yīng)用于球體運動特性的影響因素分析，并主要對V形槽內(nèi)外盤的磨損問題進行仿真應(yīng)用，得出在磨損條件下球體運動狀態(tài)產(chǎn)生惡化。
　　 實驗部分，首先在雙自轉(zhuǎn)研磨設(shè)備平臺上，通過建立球體運動過程中的參數(shù)觀測方法，對球體軌跡進分析，并在球體處于不同壓力、研磨液等條件下的球體運動狀態(tài)進行觀測，驗證了理論及仿真的運動特性研究。同時，通過鋼球表面涂層加工實驗，對軌跡均勻性進行有效驗證。而球體精度作為最終目的，本文從實際加工出