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MZ1420
是双头
自动
球轴承
磨床
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3MZ1420是双头自动球轴承外沟磨床,MZ1420,是双头,自动,球轴承,磨床
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摘 要在人们的日常生活中，使用着大量各种各样的轴承。为了满足轴承行业的发展，与之相配套的机床制造业也得了飞速发展。轴承外滚道磨床作为轴承制造业的重要生产设备，它的好坏直接影响轴承的质量、精度及寿命。3MZ1420轴承外滚道磨床适用于直径为100200毫米轴承套圈外滚道的粗、精加工。3MZ1420轴承外滚道磨床磨削方法采用切入磨削法，切入磨削法有很多优点，机床结构简单，调整环节少，加工稳定性好，易于实现高速磨削和自动化等。3MZ1420轴承外滚道磨床的夹具为单极式电磁无心夹具。电磁无心夹具使用方便，便于自动上下料，同时磨削工件精度高等优点。3MZ1420轴承外沟磨床采用内连式中频电动机直接驱动砂轮主轴，砂轮主轴转速可以很高，有效的提高了主轴刚度。本设计主要是对3MZ1420轴承外滚道磨床进行改进设计,其中包括3MZ1420轴承外滚道加工工艺分析；原磨床结构功能分析；磨床改进方案；磨头设计计算；夹具设计及其它部件选型。关键词 磨削工艺 电磁无心夹具 电主轴 AbstractIn peoples daily life, a large number of bearings are widely used. In order to meet the development of the industry of bearing, the machine tool manufacturing industry also developed rapidly. Bearing external grinder as an important bearing manufacturing production equipment will have a direct impact on the quality, precision and lifetime of bearing. 3MZ1420bearing external raceway grinder applies to the rough or finishing operation of a diameter of 100-200mm bearing roller outside ring road. 3MZ1420bearing raceway grinding methods adopt into-grinding, which have lots of strengths: simple machine structure, less adjustments links, good processing stability, and easy realized high-speed grinding and automation. 3MZ1420bearing external raceway grinder jig and fixture is unipolar electromagnetic centerless fixture. The use of electromagnetic centerless jig and fixture is convenience, automatic baiting is ease, grinding is high precision. 3MZ1420 bearing groove grinder using IF-wheel motor directly drive spindle, wheel spindle speed can be very high, raising the spindle stiffness effectively. The design mainly improved 3MZ1420 bearing external raceway grinder, including the analysis of 3MZ1420bearing external raceway manufacturing processes; the analysis of original grinder structure function; improvement programs of grinder; grinder design; fixture design and the selection of other components.Key word grinding processes, electromagnetic enterless jig and fixture, electronic spindle.目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 3MZ1420轴承外沟磨床概述11.2 总体方案确定1第2章3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析22.1 3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析22.1.1 外沟磨床加工工艺22.1.2 滚轴承加工工艺分析22.1.3 砂轮选择42.2 3MZ1420轴承外沟磨床磨削6221 3MZ1420轴承外沟磨床磨削方法6222 3MZ1420轴承外沟磨床磨削精度6第三章 原磨床结构功能的分析93.1 磨床总体布局93.2 磨床总结构103.2.1 床身103.2.2工件架103.2.3 砂轮架103.2.4 上下料机构113.2.5 进给机构113.2.6 工件轴12第四章磨床的改进方案144.1 补偿修整改进14411原轴承外沟磨床补偿修整改进144.1.2 砂轮补偿修整运动144.1.3 机床的使用和调整144.1.4 砂轮修整器154.2 往复台导轨的改进设计174.2.1 原磨床的往复台的导轨174.2.2 滚动导轨的特点184.2.3 3MZ1420轴承外沟磨床滚滚动导轨的材料184.2.4 技术要求184.2.5 滚动导轨的结构184.2.6 滚动导轨的预紧19第五章磨头设计计算215.1磨头主要参数的选取21511磨削速度确定21512工件旋转进给速度确定21513磨削深度确定22514砂轮的轴向进给量确定225.2磨头的结构225.3磨头电机的选取23531转速23532电主轴冷却25第六章夹具设计及其他部件选型266.1 3MZ1420轴承外沟磨床的夹具采用电磁无心夹具266.1.1 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的结构及特点266.1.2 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的力学原理276.1.3 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的定位误差326.1.4电磁无心夹具的调整34参考文献36结 论38致 谢39附录140附录25054第1章 绪论1.1 3MZ1420轴承外沟磨床概述3MZ1420是双头自动球轴承外沟磨床，主要适用于国家标准D级球轴承直径为100200毫米轴承套圈外沟沟道的粗、精加工。适用于大批量生产，也可适用于自动生产线。3MZ1420轴承外沟磨床。其中3为分类代号，M为类别代号（磨床），Z为通用特性（自动），1为组别代号（球轴承套圈沟磨床），4为型别代号（切入式球轴承外圈沟磨床），20为主参数（最大磨削直径200）。该机床主要分为工件架、床身、砂轮架、上下料机构、进给机构、电气及液压控制部分。1.2 总体方案确定3MZ1420轴承外沟磨床的加工，是轴套加工的主要部分之一。作为精密的机械元件，滚动轴承的工作性能直接影响到主机的工作的性能；甚至于某些装在主机关键部位的轴承的工作性能，几乎决定了该主机的工作性能。一般来说，滚动轴承应具有高寿命、低的噪音、小的旋转力矩和高的可靠性这些基本特点。旋转精度：要求滚轴承的外沟的几何形状精度和位置精度不超过几微米。尺寸精度：要求滚轴承的外沟的尺寸精度在几微米之内。表面粗糙度：一般安装表面粗糙度不大于0.63微米、0.32微米；滚道要求更高，表面粗糙度值小于0.16微米。尺寸稳定性：再长期存放和工作时，没有明显的尺寸和形状的改变。防锈能力：沟道不允许生锈。振动及噪声：轴承振动及噪声要限制在一定的范围内，要求轴承外够的各种质量应尽可能高。残磁：轴承的残磁应控制在0.6、0.8以下。3MZ1420轴承外沟磨床改进设计指导思想，下面将分别介绍各个部件设计计算过程。第2章3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析2.1 3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析2.1.1 外沟磨床加工工艺外沟磨床是以磨料、磨具（如砂轮、砂带、油石、研磨剂）为工具进行磨削加工的机床。外沟磨床的磨削加工是为了适应零件精加工的需要而发展起来的，现代磨床可以精确加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廓面、螺旋面及各种成型面，还可以刃磨刀具和进行切削，工艺范围十分广泛。磨床加工时的工作运动，随所有磨具形成、工艺方法和工件加工表面形状而不同。对于用砂轮进行加工的磨床，其主运动为砂轮的旋转运动，进给运动的形式与数目则决定与被加工表面的形壮以及采用的磨削方法，它可以由工件或砂轮完成，也可以由两者共同完成。2.1.2 滚轴承加工工艺分析1.3MZ1420轴承外沟磨床生产特点(1)结构特点 和一般机械零件相比较，3MZ1420轴承外沟磨床生产零件具有如下特点： 回转表面：3MZ1420轴承外沟磨床加工轴承零件的工作表面大都回转表面。 短而薄：3MZ1420轴承外沟磨床生产零件的宏观外形不仅具有回转体的圆形表面，而且表面往往是短而薄的。由于轴承零件大都是回转体，加工机械比较单一，所以轴承外沟加工可以用3MZ1420轴承外沟专用磨床：由于零件比较短，轴向刚度就较好，因此轴向变形可以忽略不计；由于零件的壁厚比较薄，径向刚度就比较差，所以对夹紧方法要求有特殊考虑。（2）加工特点 轴承零件虽然结构简单，但外沟加工技术条件要求很高，这就决定了它有如下加工特点：精密加工：轴承外沟的磨削加工尺寸和几何精度都以微米为单位。轴承外沟的精密加工还要经过超精加工或研磨。多工序加工：轴承加工零件的精度高，生产工序必然很多。成型加工：轴承零件的工作表面都是回转成型表面，使用于成型加工。这就要给机床设计与调整，砂轮的修整等方面带来了一系列问题。生产批量：由于的轴承生产都是专业化的大批量生产。绝大多数轴承都是标准化产品，同一批号的轴承需要量很大。为了提高生产率、降低成本、保证质量，以及广泛采用新技术，提高机械化水平，轴承厂一般是按轴承类型和品种进行大批量轮番生产，即一次投入生产的品种较少而每一种的生产批量较大。对个别型号的轴承，若常年生产量很大，可建立专门的自动线或流水线进行生产。2. 3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺过程的特殊性轴承外沟的上述生产特点，决定了它的工艺过程必然具有以下三大特征：（1）专业化 3MZ1420轴承外沟磨床加工零件中，是采用专用机床。（2）自动化 3MZ1420轴承外沟磨床加工生产为其生产自动化提供了极大的方便。在生产中，采用全自动、半自动专用机床。（3）先进性 3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析的先进性，主要表现为使用先进机床、工装和工艺。采用电磁无心夹具、控制力的控制等先进方式。3、3MZ1420轴承外沟磨床加工工艺分析3MZ1420轴承外沟磨床的一般加工工艺过程：自动上料粗磨外沟自动提升精磨外沟自动下料其中粗磨余量为0.4-0.5mm,精磨量余量为0.02-0.05mm。33MZ1420轴承外沟磨床的工作循环3MZ1420的工作循环为全自动和半自动工作循环。半自动工作循环为一个工件加工完毕后自动停止，用机械手或手动进行上下料，主要用于小批量或单件生产不需要全自动时。全自动工作循环一个工件加工完成后，紧接着自动上下料，继续进行下一个工作循环。全自动工作循环的基本特征就是具有自动上下料的功能，而使工作循环和辅助动作和谐地连接起来，从而使机床实现自动化3MZ1420在开始工作以前，机床和部件均处于原始位置状态，当按下“循环启动”按钮后，首先，由机械手上料，工件送到粗磨夹具上以后，夹具通电上磁，工件即随主轴旋转，并立刻达到稳定状态，工作台快速向左运动，当砂轮进入工件内孔指定位置后，然后进给机构动作。快跳进，快速趋进，粗磨进给，工件和砂轮逐渐接触，进行粗磨，当达到预先给定的粗磨尺寸时，粗磨进给停止，进行光磨。光磨时间到，进给机构回跳，使工件和砂轮脱离接触。夹具退磁，由机械手上料，将前工件送到精磨夹具上以后，夹具通电上磁，由机械手上料，另一个工件送到粗磨夹具上以后。精磨工件即随主轴旋转，并立刻达到稳定状态，工作台快速向左运动，当砂轮进入工件内孔指定位置后，然后进给机构动作。快跳进，快速趋进，精磨进给，工件和砂轮逐渐接触，进行精磨，当达到预先给定的精磨尺寸时，精磨结束，转为第二次光磨。由时间继电器控制光磨时间，当光磨结束后，工作台转为磨削速度向左退出工件。夹具退磁，由机械手下料，补偿机构复位，接着再上料开始下一个工作循环。接着修整器金刚笔倒下，工作台转为修整速度开始修整砂轮。修整结束后，修整器抬起。2.1.3 砂轮选择1砂轮概述砂轮是由许多细小棱形多角且极硬的磨粒经结合剂粘结而成的一种切削工具。砂轮表面上坚硬的磨粒称磨料，起磨削作用。把磨料黏结在一起的黏结材料叫做结合剂。23MZ1420轴承外沟磨床磨削外沟时选用的磨料微晶刚玉：它的颜色是棕褐色，制成的陶瓷结合剂砂轮通常为蓝色或浅蓝色。它的磨粒由许多微小尺寸的晶体组成，特点有强度高、韧性和自锐性良好等。适合磨削轴承钢。33MZ1420轴承外沟磨床磨削外沟时选用的结合剂陶瓷结合剂：是一种无机结合剂，应用广泛，能制成各种磨粒、硬度、组织、形状和尺寸的砂轮。其主要优点是价格低廉、性能稳定、不受天气干湿、气温变化以及储存时间长短的影响；耐热性和耐腐蚀性好。陶瓷结合剂与磨粒的黏结力较大，砂轮磨损小，能较好地保持砂轮的外形轮廓，磨削效率较高。4砂轮的尺寸直径为80-150，宽度为8-24。53MZ1420轴承外沟磨床磨削外沟时的砂轮安装在磨削加工中，砂轮的安装是一件重要的工作，安装的熟练成度和质量直接影响生产效率和加工质量。因为砂轮工作的转速很高，而砂轮性能较脆，如安装不正确，会使砂轮失去平衡而引起振动，影响加工质量和机床精度，严重的还有可能导致砂轮脆裂飞出造成严重事故。砂轮的安装方法较多，3MZ1420轴承外沟磨床采用砂轮装到接长轴上，把接长轴装到砂轮轴上。安装和拆卸砂轮时应注意事项如下：（1）砂轮安装前，应检查它有无裂纹，有裂纹的砂轮是绝对不允许使用的。（2）砂轮内孔与接长轴的配合应有适当的间隙，以免磨削时受热膨胀而使砂轮胀裂。由于砂轮孔径太小而使配合过紧时，绝对不允许用力把它压进去，而必须把孔径扩大后安装，以免砂轮因预受过大胀力而在工作时碎裂。但配合间隙也不能过大，否则砂轮容易发生偏心而失去平衡，使砂轮主轴发生振动，不仅影响加工表面粗糙度，而且还可能造成砂轮破裂，如果发现间隙过大，可在接长轴、等的配合面上均匀的包上一层薄纸片，3MZ1410轴承外沟磨床采用砂轮与接长轴的配合间隙为0.2mm。（3）新砂轮经平衡后第一次装上磨床时必须在有防护罩的情况下空转13分钟，此时操作者必须站在砂轮的侧面，以免发生以外。（4）拆卸砂轮时，必须注意不要把压紧螺母的螺旋方向搞错，否则会增加拆卸工作的困难程度，甚至可能损坏机床零件。在磨床上，为了防止砂轮工作时螺母自动松开，它的螺旋方向是这样规定的：逆着砂轮旋转方向转动螺母时，它就拧紧；反之顺着砂轮旋转方向转动螺母时，它就松开。2.2 3MZ1420轴承外沟磨床磨削221 3MZ1420轴承外沟磨床磨削方法3MZ1420轴承外沟磨床采用切入磨削法，切入磨削是一种比较先进的轴承沟道加工方法，它适用于任何形状的滚道，这种方法是把砂轮工作表面修成滚道的形状，按成形磨削的原理在套筒上磨出沟道。磨削中，砂轮表面的磨损是均匀的，在加上砂轮自锐性不能充分发挥，通常在磨削几个工件后应修整砂轮。图2-1 轴承外沟切入磨削法 切入磨削法有很多优点，例如：机床结构简单，调整环节少，加工稳定性好，易于实现高速磨削和自动化等。但是，由于砂粒的磨削轨迹总是在一个位置，致使表面粗糙度有所提高，而且易于烧伤，同时要求机床的刚度好、砂轮质量均匀、上一道加工误差要小等。222 3MZ1420轴承外沟磨床磨削精度3MZ1420轴承外沟磨床外沟道的成圆过程，都是磨削内表面，由于砂轮刚度低而磨削时间又不能太长，因此磨削前工件表面形状误差会复映到磨削后工件表面。轴承外沟磨床采用电磁无心夹具定位，这样，定位表面的误差就会以定位误差的形式传递给加工表面，形成加工误差。但是磨外沟采用的定位外表面是经过磨削的表面，其本身的误差很小，可达到0.1;再通过合理选用调整参数并使用浮动支承和特制非金属支承，可以将定位误差达到极小。因此，忽略定位误差的影响，认为定位面为理想圆，其成圆过程可用内圆磨削圆度误差复映规律来类似描述，即： = （2-1）式中 外沟道磨后圆误差： 外沟道磨前圆误差： m 工件转数； 磨削常数； K 静刚度； 误差复映系数。一般，和K均为大于零的数，因此误差复映系数总是小于1的正数。这表明外沟道磨后，其表面误差总是会减少的；另外，增加工件转数m，会使加工误差降低。加工6311外沟，工件转速=400，磨削圆度误差为，要求外沟道磨后圆误差，（设=0.005,K=4）从（2-1）可以求出m的表达式：m= =116.28转=17.443MZ1420轴承外沟磨床加工6311轴承外沟的最短磨削时间为17.44秒。第三章 原磨床结构功能的分析3.1 磨床总体布局3MZ1420轴承外沟磨床总体布局，工件轴与砂轮架呈“一”字形，工件由由卡盘支承，没有尾架，按成型运动的分配为，如图3-1所示，其特点是径向进给由工件拖板实现，而砂轮架只完成径向进给。这种布局把四个运动平均分配在工件轴、砂轮及其拖板上，运动传动比较方便，拖板层次少，刚度较高。同时工件轴只作横向进给，其运动速度较低，行程短，便于安放上下料机构，另外砂轮架质量小，往复台比较轻便，机床振动小。3MZ1420轴承外沟磨床磨削时砂轮轴的转速很高。旋转时离心力较大，如果砂轮架作径向进给，拖板的法向刚度较低，则会由于离心力而产生振动，影响磨削质量，因此3MZ1420轴承外沟磨床总体布局采用这形。图3-1 磨床布局3.2 磨床总结构3.2.1 床身它是磨床的基础支撑件，支承着磨架、工件架。床身上的导轨限定了砂轮架和工件架的相对运动方向，是它们在工作中保持准确的相对位置。床身内部安装有进给机构、液压系统的操作元件等。它的上面装有砂轮架、工件架、及进给等部件，使它们在工作时保持准确的相对位置。图3-2 床身3.2.2工件架由工件箱和进给拖板等组成，工件箱用于支承工件主轴和安装电磁无心夹具，进给拖板用于支承和安装工件箱、上下料机构、补偿机构、测量仪表、砂轮修整器等部件，通过进给机构的驱动，实现工件架的进给运动。3.2.3 砂轮架用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴。砂轮架装在工作台上。砂轮架中的砂轮主轴及其支撑部分结构直接影响工件的加工质量，应具有较高的回转精度、刚度、抗振性及耐磨性，它是砂轮架部件中的关键结构。砂轮轴的前、后径颈向支承都为角接触球轴承。 图3-3 砂轮架3.2.4 上下料机构下料时，压力油进入油缸下腔，油塞杆带动提料板向上移动实现下料运动，下料运动结束，压力油进入油缸上腔，实现上料运动。3.2.5 进给机构包括砂轮的进给运动、工件的进给运动， 砂轮的进给运动,由油缸带动滑板而实现。工件的进给运动分快速进给，粗精进给，无进给和快速推出。快速进给时，压力油同时进入差动油缸两端产生控制力。带动滑板头架运动、实现快速进给。粗精进给时，压力油进入齿条油缸，通过齿条带动齿轮，进给丝杠，凸轮板转动。凸轮板的转动压缩行程节流阀控制进给速度。在控制力的作用下实现控制力与控制相结合的粗精磨削进给。粗精进给结束后由时间继电器延时做无进给磨削。延时无进给磨削结束后，快进油缸回油，实现快速退回原位。图3-4 砂轮的进给运动3.2.6 工件轴本机床采用套筒式工件主轴，工件轴整体安装在工件箱内，工件箱内的电动机通过多楔带带动工件主轴旋转，电磁无心夹具的磁盘、铁磁心和工件主轴相联，并一起转动。电磁线圈通电，产生磁场把工件吸附在磁极上。工件轴的转速通过电动机的变频可以实现无级调速。工件轴支承采用四个角接触球轴承，精度P5，前后各两个。它们为弹簧预紧，预紧力的大小可用主轴后端的螺母来调节。弹簧共有八跟，均匀分布在套筒内，套筒用销子固定在壳体上，所以弹簧力通过套筒将后轴承的外圈向右推紧，又通过钢球、内圈、主轴后螺母及主轴传到前端的轴肩，使前端的轴承内圈亦向右拉紧。于是前后两轴承都得到预紧。预紧的目的是：增强轴承的刚度，使旋转轴在轴向与径向上正确定位，提高轴的旋转精度，降低轴的振动和噪声，减少由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内外沟道的滑动，当主轴热膨胀伸长或者轴承磨损时，弹簧能自动补偿，并保证较稳定的预紧力，使主轴轴承的刚度和寿命得意保证。两个相同型号的角接触球轴承成对安装时为定压预紧。装配完毕后，要求轴向窜动不大于0.003，主轴伸出的轴肩径向跳动不大于0.005。弹簧的预加载荷共计约1000N。工件轴转速的调节采用变频调速。 图3-5 3MZ1420工件主轴第四章磨床的改进方案 4.1 补偿修整改进411原轴承外沟磨床补偿修整改进原轴承外沟磨床应用于套圈外沟磨削工序，经过一段时间的使用，发现砂轮修整器存在一些问题，致使砂轮外形修整不圆，套圈沟道磨削的粗糙度差，质量不稳定。为了解决这一问题，对砂轮改进设计。补偿修整进行，由于砂轮在磨削过程中有磨损，会使砂轮变形，影响切入磨削工件的精度，所以必须对砂轮进行修整；对砂轮修整后，砂轮尺寸改变，为保证工件加工尺寸不变，工件相对于砂轮应有一个径向的移动，使工件相对于砂轮的位置不变，保证加工精度；所以磨床补偿修整的改进是必要的。4.1.2 砂轮补偿修整运动当工件快速定程退回时触发时间继电器在砂轮需要进行补偿修整时，砂轮完成退回，此时压力油进入齿条油缸、齿条带动砂轮、棘爪、棘轮、蜗轮、蜗杆、滚珠丝杠旋转带动丝杠母滑板头架修整器，同步移动实现补偿，同时，压力油进入修整器抬起油缸使金刚石笔抬起，延时后，压力油进入旋转油缸进行修整。4.1.3 机床的使用和调整本机床由机械传动、液压传动、电气传动实现单动和全自动工作，通过各操作手轮、手柄调节螺钉。通过调节有关电气元件、电气操作面板各按钮，以及调节液压有关元件，而得到所要求的各种动作和工作速度实现磨削过程。启动静压和液压两个油泵，调整静压系统、液压系统主油路和各支路的压力，静压导轨油腔压力必须正常后方能开动磨床。按下手动按钮、启动头架电机、摇动手轮、磨削磁极端面跳动小于0.005。4.1.4 砂轮修整器3MZ1420轴承外沟磨床采用修整方式为圆弧型修整，它的修整示意图如下： 图4-1 圆弧修整3MZ1420轴承外沟磨床采用修整方式为圆弧修整步骤：1.金刚石高低位置的调整：调节修整器倒下定位螺钉的高度，使修整器倒下后，金刚石笔中心的高度与砂轮杆中心等高，然后锁紧螺帽。图4-2 金刚石笔尖高度调整2、修整器倒下缓冲的调整：在修整器倒下时，将修整器倒下液压缸的活塞杆头部螺纹逐步拧入到接头里去，同时试验修整器抬起倒下动作，直到修整器倒下与定位螺钉头接触时发生轻微的响声，此时将活塞杆与接头处的锁紧螺母锁紧。3、调节修整器左旋、右旋两个开关的压快位置，使得修整器左右旋动作到位时，两个开关刚好亮。调节修整器抬起、倒下开关的位置，使得修整器抬起、倒下动作到位时，两个开关刚好亮。4、沟R大小的调整：卸下金刚石笔座3并在此件上安装所需要的沟曲率调整棒1 ，将调整器微调螺钉4置于调整范围的中间位置，使修整器旋转金刚笔尖端所画的圆弧半径大致等于沟曲率半径。 图4-3 沟曲率半径调整5、修整磨架右行到底定位螺杆的伸长位置，使磨架右行到底时能听到很轻微的碰撞声，既有明显缓冲，又能快速到位，然后锁紧定位螺杆。调节电主轴位置，使砂轮对准磁极中心。6、调节修整器燕尾导轨的位置，使修整器倒下时与砂轮接近，但不碰砂轮。用长修将砂轮修成圆弧形，并在纸片上磨缺口来初步检查圆弧半径大小。调节微调螺钉调整R大小，并通过试磨工件，进一步调整R大小，直到符合要求。7、砂轮修整好后，通过连动机构上的调整螺钉25来调整粗、精两磨头的同步动作，并保证有0.2的活动量。4.2 往复台导轨的改进设计4.2.1 原磨床的往复台的导轨由于原磨床的往复台导轨为滑动导轨，经过一段时间的使用，发现滑动导轨存在一些问题，磨损大、运动精度不稳定，使工件质量不稳定。所以对往复台导轨进行改进设计。选滚动导轨代替滑动导轨。4.2.2 滚动导轨的特点3MZ1420轴承外沟磨床采用滚动导轨的最大优点是摩擦系数小，动、静摩擦系数很接近。因此，运动轻便灵活，运动所需功率小，摩擦发热少，磨损小，精度保持性好，低速运动平稳性好，移动精度和定位精度都较高。滚动导轨还具有润滑简单，高速运动时不会象滑动动导轨那样因动压效应而使动导轨浮起等优点。4.2.3 3MZ1420轴承外沟磨床滚滚动导轨的材料3MZ1420轴承外沟磨床采用滚动导轨的材料是硬度为6062HRC的淬硬钢。淬硬钢导轨具有承载能力高和耐磨等优点，成本较高。4.2.4 技术要求导轨面和滚动体的制造误差直接影响机床的加工精度和各滚动体上载荷的分布。有预紧的滚动导轨，制造误差会在导轨移动时使预紧力发生变化，影响导轨的移动的均匀性。因此，滚动导轨的制造精度要求很高。4.2.5 滚动导轨的结构3MZ1420轴承外沟磨床采用滚动导轨为滚柱导轨。滚柱导轨的承载能力和刚度都比滚珠导轨大，滚柱导轨适用于承载较大的机床，应用较为广泛的一种滚动导轨。但是滚柱导轨比滚珠导轨不平行度要求高，即使滚柱轴线与导轨面有微小的不平行，也会引起滚柱导轨对导轨的偏移和侧向滑动，使导轨磨损加剧和降低精度。因此滚柱最好做成腰鼓形的，中间直径比两端大0.02毫米左右。 3MZ1420轴承外沟磨床采用滚动导轨是十字交叉滚柱导轨。它的一对导轨之间是截面为正方形的空腔，在空腔里装入滚柱，前后相临的滚柱的轴线交叉成，使导轨无论哪一方向受力，都有相应的滚柱支承。为了避免端面摩擦，取滚柱的长度比直径小0.150.25毫米（3MZ1420轴承外沟磨床采用滚动导轨的滚柱直径为12、长度为10），各个滚柱由保持器隔开。增大接触面积并起缓冲作用。这种导轨的精度高，动作灵敏，刚度高，结构比较紧凑，但由于工作表面不直接配研，而精度又要求较高，因此导轨制造较困难。十字交叉滚柱导轨中的滚柱是交叉排列的，在一条导轨面上实际参加工作的滚柱只有一半。为了增加工作滚柱的数量，也有不用保持架而使滚柱紧密排列的，以便进一步提高刚度。交叉滚柱导轨也可以是开式的，例如有的坐标镗床工作台导轨。坐标镗床采用这种导轨时，由于精度要求很高，同时载荷较小和防护条件较好而常用铸铁导轨。这时十字交叉滚柱导轨的滚动体应为大直径的空心滚柱，正常条件下可以保证较高刚度，受冲击时空心滚柱能产生微小变形。图4-4 十字交叉滚柱导轨4.2.6 滚动导轨的预紧不预紧的滚动导轨与混合摩擦滑动导轨相比，刚度约低25%50%。预紧可以提高滚动导轨的刚度，一般来说有预紧的滚动导轨比没有预紧的滚动导轨刚度可以提高3倍以上。有预紧3MZ1420轴承外沟磨床的十字交叉滚柱导轨刚度最高，在预紧力方向的刚度提高10倍以上，其他方向可提高35倍。预紧力可根据下列原则选择。装配前，滚动体母线之间的距离为A，压板与滑板间所成的包容尺寸为A-X。装配后，X就是过盈量。因此而产生的上、下滚动体与导轨面间的弹性变形各为，预紧力各为Q。当载荷P作用于溜板时，上面的滚子受的力加大为Q+P，下面的滚子减小为Q-P。当P=Q时，下面滚子的弹性变性为零，不再受力；上面的滚子受力为Q+P=2P。因此，预紧力应大于载荷，使与受力方向相反一侧的滚子与导轨间不出现间隙；同时，预紧力与载荷之和不超过受力侧滚动体的许用承载力。设计时，可使分配到每个滚动体上的预紧力小于滚动体许用承载力的一半，又大于每个滚动体的载荷。第五章磨头设计计算5.1磨头主要参数的选取511磨削速度确定主要考虑工件材料特点、加工要求、磨床工作情况和砂轮特性等。在选取时应注意：提高磨削速度，可减小磨粒切削厚度，减小作用在磨粒上的磨削力。改善磨削条件，提高砂轮寿命，减小工件表面粗糙度。同时，有利于提高生产效率，但磨削速度不能太高，以防止砂轮离心力过大，使砂轮破裂，损坏设备甚至导致人身事故。另外，磨削速度太高，可能产生振动和工件表面烧伤，影响加工表面质量。根据以上综合考虑和生产实际验证选取粗磨=40，精磨=60。512工件旋转进给速度确定确定工件旋转进给速度时，主要考虑磨削热量的大小，热源作用的时间、工件表面粗糙度和高速回转所产生的振动等因素。太低时，工件易烧伤；太高时，机床可能产生振动。根据以上综合考虑和生产实际验证选取粗磨时=4；精磨时 =2。513磨削深度确定根据综合考虑和生产实际验证粗磨时常可取=0.06;精磨时常选取=0.02。514砂轮的轴向进给量确定根据综合考虑和生产实际验证粗磨时常可取=19.2;精磨时常选取=12。5.2磨头的结构3MZ1420轴承外沟磨床采用的砂轮主轴组件是外沟磨床的关键部分。由于砂轮的外径受被加工轴的限制，为了达到砂轮的有利磨削线速度，砂轮主轴的转速须很高。机床主轴需在极短的时间内实现升降速，并在指定位置快速准停这就要求主轴有很高的角减速度和角加速度如果通过皮带等中间环节，不仅会在高速状态打滑、产生振动和噪音，所以3MZ1420轴承外沟磨床的砂轮主轴用带传动就不适用了，采用内连式中频电动机直接驱动砂轮主轴。这种结构，由于没有中间的传动件，所以可达到较高转速，同时它具有输出功率大、短时间过载能力强、速度特性硬、振动小和主轴轴承寿命长的优点，所以选用内连式中频电动机直接驱动砂轮主轴。砂轮主轴支承采用四个角接触球轴承，精度P5，前后各两个。具体结构如图5-1。 图5-1 内连式中频电动机直接驱动砂轮主轴5.3磨头电机的选取531转速因为3MZ1420轴承外沟磨床采用电主轴，砂轮轴的转速与电机转速相同，计算电机的转速，可以计算砂轮转速： （5-1）式中：磨削速度；砂轮直径。由式（5-1）得粗磨：=由式（5-1）得精磨：=532动力参数2、砂轮的切向力实验公式： （5-2）常数，淬火钢取=22；工件转速；轴向进给量(单位)；磨削深度(单位)。由式（5-2）得粗磨：=由式（5-2）得精磨：=3、磨削功率消耗粗磨时：=精磨时：=选择电主轴，粗磨时选择电主轴转速为9549.3、功率为；精磨时选择电主轴转速为14137.2、功率为电主轴。电主轴由中频电机直接驱动，中频机组选择JBP-41，功率3/5.5KW。主轴直径为50mm.磁场转速就是电主轴的同步转速。异步电动机的同步转速n由输入电机定子绕组电流的频率f和电机定子的极对数P决定（n=60f/p）。电主轴就是利用变换输入电动机定子绕组的电流的频率和激磁电压来获得各种转速。在加速和制动过程中，通过改变频率进行加减速，以免电机温升过高。532电主轴冷却电主轴在将电能转化为机械能的同时，也有一部分转化为热能所有这些热能无法通过风扇和机壳向外扩散，必须加以控制，否则电主轴将因热量积聚而使主轴的机械效率下降、主轴精度丧失、破坏电机线圈绝缘层的介电强度，主轴轴承也将受到损坏电主轴的温度有限元分析表明，其热量大部分产生于通电后的定子可设计一个通入冷却液的套筒，其内装定子绕组，用循环冷却液体吸收和带走电机产生的热量，保持电主轴单元壳体均匀的温度分布因此，电主轴的常用冷却方法是利用水冷降低主轴系统的温升高速电主轴的冷却系统主要依靠冷却液的循环流动来实现，流动的冷压缩空气能起到一定的冷却作用。第六章夹具设计及其他部件选型6.1 3MZ1420轴承外沟磨床的夹具采用电磁无心夹具6.1.1 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的结构及特点1、3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的结构及特点3MZ1420轴承外沟磨床的夹具采用电磁无心夹具为单极式，它主要有转动部分和固定部分。转动部分用来驱动工件转动并限制了工件定位的3个自由度。它包括零件有：铁心、磁盘、磁极以及若干紧固螺钉。转动部分通过铁心安装并连接在机床砂轮轴末端部。固定部分用来安装线圈并使工件径向定位。它包括的零件有：夹具体、可动支承、支承、半圆盘、端盖以及密封和若干紧固螺钉。线圈安在夹具体上的线框内，两个可动支承可以在半圆盘上沿圆周调整位置，以获得所需要的支承夹角；同时，它们又可沿径向调整，以适应工件尺寸变化的要求。两个支承在支承座上可作径向和轴向调整，并可作左右倾斜接触调整，以满足工件尺寸、偏心大小和偏心方向变化的要求，并使支承和工件保持良好的接触。单极式电磁无心夹具的磁路中有很大一部分是空气气隙，磁耗大，但能满足磨削加工所需要的吸力，并且具有结构简单、密封性能好、更换线圈方便等优点。图6-1 单极式电磁无心夹具结构2、电磁无心夹具的电气原理 电磁无心夹具的电气原理，调节变呀器由一个小开关调整，磁力接触器的工作和调整，由另一个小开关调整。 工作时，电源由限位开关控制。当往复向前（向工件）工作时，磁力接触器吸上，常开触电闭合，使线圈励磁。当工作结速往后退（离开工件）时，常开触电开关断开，常闭触电复位，使线圈通入反向电流，产生反磁，以消除剩磁。3、定位方法3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的定位采用以端面和外表面定位磨削外表面这种磨削方式叫支外磨内。端面限制了工件定位的3个自由度，分别是一个移动副和两个转动副；两支撑限制两个移动副。图6-2 支外磨内6.1.2 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的力学原理1、夹持原理 工件之所以可以被夹紧，关键在于工件中心相对磁极中心有一个偏心量e。如图，工件被直流电磁线圈产生的磁力吸在磁极端面上，磁力大小可以调整，通常调至用手径向拨动工件，稍用劲能将工件拨动为宜。由于偏心e的存在，工件不能绕工件轴轴线和中件轴同步转动，而只能绕前后两支承所决定的工件几何中心转动。这就使磁极和工件端面之间产生相对滑动，因而产生滑动摩擦力。研究表面，摩擦力可合成为一个合力F和一个合力矩M。F垂直于偏心e，指向两支承之间，作用点为工件中间。这样，F起到径向夹持作用，保证磨削过程中工件被稳定地夹持在支承块上。而M作为驱动力矩，绕工件轴线转动。图6-3 偏心与磁路2、3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的夹持力分析3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的夹持力分析，工件中心为0，磁极中心为，两中心的距离为e。过0作x轴，建立平面直角坐标系。在与磁极接触的工件端面上取对称四点、和；四点与工件中心0的距离为r，磁极中心（工件轴中心）的距离为、。当磁极角速度为时，工件与磁极之间产生的相对滑动角速度为，工件转动角速度为-，假设工件端面磁力均匀分布，按点的复合运动规律，就可以在图5-4中画出工件端面上的的绝对速度、相对速度和牵连速度。各点摩擦力dF与相对速度方向相反。由于、两点对称于x轴，=，=，因此这在两个力在x轴投影的合力为零，而在y轴上的投影不为零。、两点也可作同样分析。于是推论在工作端面上各点摩擦力在x轴上的投影的合力为。由于也垂直于偏心e，因此F也垂直于偏心e。一般。并不通过工件中心0，当把移动至工件中心0时，称其为F，则需增加一个力矩M。通常，称F为径向夹持力，正是这个垂直于偏心e、通过工件中心0，并且指向两支承之间的径向夹持力，使工件稳定地贴在两支承块上，按两支承块所决定的几何中心转动，并消除工件轴径向圆跳动所引起的工件径向圆跳动。图6-4 电磁无心夹具的夹持原理在磨削时，工件受轴向力、径向力、切向力，其中切向力最大，所以主要考虑切向力。理论受粗磨时夹持力：=实际的夹持力F：F=K=理论受精磨时夹持力：=N实际的夹持力F：F=K=无心电磁夹具对工件除有夹持力F，还有磁力，它的方向垂直于磁极端面，磁力调整：调整上磁电压即获得合适磁力，一般用手径向拉工件，以稍用些力就能拉动工件为合适，此时等于20-40N。3、3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的驱动力分析3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的驱动力分析，从上面的叙述可以知道，在夹持力F形成的同时，有一个力矩M也形成。这个力矩被称为驱动力矩。当工件刚刚放入夹具上时，其转动角速度为零；在驱动力矩M的作用下，工件逐渐加速，直到匀速转动为止。这就是称驱动力矩的原因。在砂轮磨削工件时，如果工件转动低于磁极转速，则驱动力矩M和工件转速方向相反，阻止工件加速转动。这称为驱动力距M的两重性。4、电磁无心夹具偏心量的大小偏心量的大小电磁无心夹具使用方便，便于自动上下料，同时磨削工件精度高。但这种夹具有关参数确定与否，直接影响其磨削加工质量，尤其是无心磨削时的偏心量e的选择。偏心量是指工件中心与工件轴回转中心之间的距离。工件旋转的稳定性是与偏心量成正比的，但偏心量过大，工件与支承之间的摩擦力增大。工件会出现烧伤、划伤等缺陷，偏心量过小时工件旋转的稳定性差，不利于磨削效率。3MZ1420的电磁无心夹具偏心量的位置落在第一象限内，偏心量的大小根据切削用量，工件大小等来进行调整。一般经验可控制在e=最大加工余量（半径）+0.05=0.2-0.35。5、偏心量及偏心方向 夹持力F必须指向两支承之间；否则，工件不能被夹紧而飞出磨削区。这种现象叫做电磁无心夹具的夹持失稳。实践证明，夹持失稳和偏心量e以及偏心方位角X有密切关系。因此，应合理选取这个工艺参数。偏心方位角X主要取决于磨削方式。在3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具中偏心方位角X应使磁极中心位于工件中心0的左下方；为10度。3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的偏心方位角X的大小，与前后支承交有一定关系，3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的偏心方位角的大小为10度。图6-5 偏心方位角6.1.3 3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具的定位误差3MZ1420轴承外沟磨床电磁采用无心夹具，在磨削时会产生定位误差。3MZ1420轴承外沟磨床电磁无心夹具采用支外磨外属于非自身定位方式，主要考虑定位误差。图是非自身定位的磨削方式简图，其中坐标系xoy的原点为工件理想原点，X轴为磨削方向。设工件定位表面上有一个凸起位于后支承块1时，用表示之。工件中心将向着支承块2的斜面方向从0移至。由图6-5可知工件中心位移量0在磨削方向X轴上的投影为： = 图6-5 无心夹具的定位误差（在图中=5= =；=60）同理可知,若用表示位于前支承块2，则工件中心位移量0在磨削方向X轴上的投影为： = 一般，工件定位表面上的凸起不止一个，其分布极其复杂，可用下列级数在磨削点展开： = （6-1）式中 i 工件定位表面谐波次数； 第i次谐波幅值； 角度参变量； 初相位。若在1和2处分别将展开，就有： = （6-2） = （6-3）工件定位时，定位表面同时在1和2点与支承块接触，因此，定位误差可表示为=- =- 将式（6-2）和式（6-3）代入上式并整理后，可得=-= （6-4）比较式（6-1）和式（6-4）可知，若工件定位表面的误差为，则加工表面的误差就是，显然表示了误差的放大倍数，它把定位表面的误差传递给了加工表面。称为第i次谐波的误差传递系数。为了减少加工表面的误差，越小越好，而对于特定的i值，前支承角和后支承角的大小直接影响的大小。由、i在表5-12 参数值表查=0.89，滚动轴承制造工艺学。6.1.4电磁无心夹具的调整1、将支承座体朝后下45度方向用力压紧，在两定位柱上的各定位面紧靠的情况下，均匀交替拧紧两个压紧螺钉。然后将后支承和下支承体上。跟据工件大小浮动支承与工件中心连线和砂轮中心与工件中心连线之夹角在05度内选择、两支承之间的夹角可在95115度内选择。 图6-6 无心夹具的调整2、将工件吸在磁极端面上，旋转工件轴，使工件和磁极基本同心；然后停止转动，将两支承靠在工件外圆后稍稍禁固；再想斜上方轻轻敲到轴承，使其移动量在0.15-0.25mm之间；稍后推动支承，使偏心再落在第一象限内，偏心量等于预选定值后将两支承紧固。3、检查工作旋转稳定性，使工件离开两支承2-3mm，然后开动工件轴，若工件很快靠近两支承，则证明偏心已调好，否则还要继续反复调整，直到使工件达到稳定旋转为止。4、根据工件大小选用相应的磁极和支承，本机设有固定支承和浮动支承。参考文献1 金振华. 组合机床及其调整与使用.机械工业出版社，1994 2 王光斗，王春福. 机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，2000 3 濮良贵.机械设计.第七版.高等教育出版社，2005.44 孙桓,陈作模.机械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2000.85 张龙.机械设计课程设计手册.北京：国防工业出版社，2006.56 机械工程手册.第二版.机械工业出版社，1995 7 明仁雄，万会雄.液压与气压传动.国防工业出版社，2003.108 邓文英.金属工艺学.第四版.北京：高等教育出版社，2000.99 李文双，于信伟，苏发.机械制造工程学.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2004.610 李柱，徐振高，蒋向前.互换信与测量技术.北京：高等教育出版社，2004.1211 大连理工大学工程画教研室编.机械制图.第5版.北京：高等教育出版社，2003.812 方昆凡.公差与配合实用手册.北京：机械工业出版社，2005.1113 杜君文.机械制造技术装备及设计.天津大学出版社，2004.714 唐金松.简明机械设计手册.第二版.上海科学技术出版社，2000.1015 程志红.机械设计课程上机与设计.东南大学出版社，2006.816 夏新涛,聂松涛.无心磨削的运动特性.洛阳工学院报,1987.117 夏新涛.电磁无心夹具定位误差的理论分析.轴承,1987.118 夏新涛,聂松涛.无心磨削研究.哈尔滨轴承,1987,119 周锦进,王晓明.机械加工轴承沟道的表面特性.轴承,2002,920 刘泽九.滚动轴承应用手册.机械工业出版社,197921 王广生.金属热处理缺陷分析及案例.机械工业出版社,200222 洛阳轴承研究所等.滚动轴承生产.机械工业出版社,197923 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谢在这次毕业设计中，得到了哈尔滨轴承厂各位领导，以及多位老师的热情指导，帮助及支持，尤其是指导老师都维刚老师，在此设计过程中对我的极大帮助及指导，在此我表示由衷的表示感谢。经过指导老师的耐心辅导下和几个月的努力设计研究，我终于完成了对3MZ1420轴承外沟磨床的改进设计，其中的苦与甜如今想起来，真的会使我终身难忘。附录1自动表面修整装置的磨削力控制摘要本文开发了一种在CNC多工序自动数控机床上安装摩削力控制系统的自动化磨床，以减小磨削面的粗糙度。此系统由安装在CNC数控机床的电动研磨机械，测量磨削力大小的力传感器以及控制磨削深度的磨削力控制子系统组成。CNC主轴垂直运动是由“外部机械原点移动”理论而产生的。本研究中进行了如下实验：（1）以确定水平方向进料速度与磨削力控制的期望值理想结合为目的而进行的Taguchi参数设计；（2）沿倾斜表面磨削。研究结果表明磨削力控制技术确实可以减小平均磨削力与磨削力的波动。关键词：摩削力控制；机器中心；手动磨床；表面修整；TAGUCH方法；力测量。1、引言磨削是磨床生产模具过程中基本的步骤。模具生产最初是应用CNC数控机床进行的。如果磨削的工作在磨床进行，就需要增加将模具由数控机床搬运至磨床的附加工序。因此我们开发了基于CNC数控机床的自动磨削系统并进行了深入研究。CNC机床中心是得以发展的基础。自动磨削系统还应有了磨削力控制系统以改善磨削效果。众所周知，减小磨削力的变化就可用使得磨削面的粗糙度降低。HAHN是第一个提出摩削力控制观点的人。控制磨削力可消除因机器偏转而导致的误差。恒定磨削力加工还能避免磨削速度随砂轮磨损而降低的弊病。由于这些原因，很多研究者曾经都提出过磨削力的控制技术。Toshoff等人开发了一种封闭电路控制技术来维持恒定摩削力，且这种技术既适用于外部磨削又适用于内部磨削。为了使磨削力维持在规定的水平上，Liu等人开发具有磨削力反馈和机械手臂位置调节系统的磨床。的反馈和自动控制表面力的控制系统。Jenkins根据磨削速度和磨轮推进速率开发了磨削力模型。为了维持统一的磨力适应力控制也被加入到该系统中。实验结果表明，适当的控制比固定增进控制可以制造出更好的表面外观（平整度和表面粗糙度）。然而所有磨床的控制技术都使用圆盘，杯轮，以及有各种的磨合工具的手动磨合转轮而这些技术早就被广泛的应用于表面修整工作中。Chen、Duffie和Hsu研发的手动磨合技术也被应用到自动表面修整系统中，在这一系统中轮转的周、手动磨合由CNC机械中枢驱动运行。恒力控制技术打磨手驱动的加工中心，是作者开发的。该方法用于自动研磨系统如图1、这项研究的“外部机器零点转移”技术用于高速数控深度控制。这种技术的数额坐标移送到PMC的米卡登记。由CPU加工后，该信息被送到位置控制电路中的“轴卡”以便操作。这个过程远比通过改变网络电脑编码过程快。“外部机器零点转移”技术开发用来弥补因热变型而引起的错误。在这项研究中，这项技术首次应用于磨削力控制。力传感器工件研磨机械手柄主轴图1 磨削系统2、信号测量和转移过程单项测量和转移过程如图fig2所示 由于磨削力均适用于工件标本 变形石英力传感器引起电荷释放。电荷放大器放大的电荷信号，并将这些信号转换成电压信号。这些电压信号转换成数字信号，送到个人电脑的数据采集软件。力控制程序（在附录E12），使计算和主轴位置可以获得。定位数据形式脉冲信号通过8255卡送到光禺。本光电禺合器目的是把PC机的输出电压，特制+5v转换成一个+24V的数控加工中心。主轴运动通过使用所谓的“外部机床零点转移”来完成。这一过程将在以下讨论。图2 信号检测和传输系统图3 外部机床零点转移次序3、外部机床零点转移数控机床使用研究模型是VC的65号维克托台中机械厂股份有限公司主轴定位数据的形式串行脉冲信号被送到这个数据机床的接口卡，叫新房米卡。这一串脉冲信号如图表三所示。数据传输的开合由符号表示。当电压为24伏时，数据开始传输，当电压为零时，数据停止传输。脉冲和分别说明用来转换指令和转换最重要的信息。CNC机械中心控制器要求每个脉冲信号必须持续时间大于20ms。数据被传输并保存在PMC人机接口注册卡。数据传输的每次停止都要大于100ms，在这段时间里，PMC注册卡中的数据被传给控制系统，控制系统使主轴电机运转。每个脉冲信号会引起主轴转1。4、照片组连接口如前所述，照片组用来保持CNC输入/输出系统要求的电压在5V和24V之间。使用APC817模块。这一模块的回路如图4所示。为了保证照片组的输出电压接近24V，必须要确定一个合格的值。照片组连接口用于检查这个值。这个连接口回路如图5所示。实行统计测验来检测照片组连接口的性能。电源提供24V电压。输入脉冲信号由功能发动器来发动。输出信号可以通过振幅监测。实验结果表明当=1.1时, 输出信号形态最佳.当输入功率高于20时，输出信号形态不正常,也就是说20是这个系统可接受的最大输入功率。图4 碎片在PC817中循环图5 照片组分界面5、实验准备这一研究中讨论实验包括（1）Taguchi的变频设计，用来确定一个理想的打磨条；（2）在特殊打磨条件下用来检验压力控制技术的影响，同时在工件的侧面进行磨削加工。在下面的讨论中，KISTLER-5295A的力传感器被使用。受力数据保持在1000样品率。在每500个数据点计算出平均值。打磨工具和工件的起初连接点选作NC码的原始数据。磨料实验的目的是通过调整磨削深度来维持一个令人满意的磨削力度，实验起初的深度可以从以下各方面来测量。对于一个特殊工具的调整率，速度和特殊手持具的方向速度，对于各种磨具的力度及深度都要测量。这些结果将在表6中显示出来。从这个表中可见起初的磨的深度最好将与预计的深度相差无几，每次测量CNC轴的转数的都会把初次打磨深度作为参考位置，作者试图把起初磨合点当作参考位置，这样作者发现脉冲信号增加以至造成系统拖延。打磨系统的确磨具有所发展，磨具起初包括四个弹簧。经过筛选磨具成为一个单独的弹簧系统，弹簧的弹力差不多是磨具打磨深度的所需力度。图6 标准磨削力磨削深度6、Taguchi参数设计试验变率设计的目的是确定一个理想打磨的情况，打磨SKD61样品，每个样品都有制造3cm的孔径，打磨的结果要依靠以下四个因素：手握磨具的旋转速率，同行速率，工具直径和预加磨力，这四个因素之间很强的相互作用力，如此一来，L18可以运用，但是原先的结果显示直径是最为重要的因素，手握磨具的速率已经在表面光滑的粗糙度上有显示，也就是说，表面的粗糙度随速率的增加而增加。速率与控制系统速度密切相关。这就意味着一个更快的速率会阻碍系统及时进行力的控制。实验设计在表1中显示。实验结果包括受传感器监测的平均磨削力和标准偏离，打磨以及表面粗糙度测量。注意平均与预加磨削力相近。两者最大差别从百分比的角度衡量。注意平均力与预加磨削力相近。两者最大的差别从百分比的角度衡量是8%。最佳的例子为，定义：因此使A1，A2，A3，对因素A指出了个级别（例如，三种供料率20mm/min。40mm/min，60 mm/min为代表），并且B1，B2，B3将B划分为3个级别（例如三种期望力0。2N0.3N和0.5N为代表），表格1显示的结果每种情况下SN的比率用以下公式计算： (2a) (2b)结果在图7中显示出。最佳组合是A1B3，例如，从20毫米/分的供料率，期望力是0.5N。图8是显示实验结果在表1中的另一种方法。从此表中我们发现仅有轻微的互动在供料率
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