无心外圆磨削加工

1、无心夕卜圆磨削力口无右醉削是一种尬内*外例嚼床上进行聆削加工的方袪.对F椿材类工件的外圜抑工常朵用无心磨削完成盲接通过砂轮、导轮及托板导向旋转購削苔去了工件的装夹定位环*。该方法可以达到的加工将度髙r在两顶尖和匸盘外圆虧时的精度，摩擦传动装且可以保证门市接近曆削区.适合董余显:的强力曆削和高精度要求的稻密腐削。无心瞬削的表倆就是定位表1旅而定位元件就是该装置的导轮和托板，匸件中心相对于在径向平面内的砂轮和导轮是运动的，而不是静止的.因此对于细长工件、高精度以及点好的尺寸一致性工件，都采用无心磨削进行人批虽的生产.无心磨削原理见图1.4所示.图1.4无心外圆更削加工示.色.图无心磨削的特点如下:

2、（1）工件中心不固定.这是无心席削所独具的特点.正是这一持点.便得无心翳削和定心磨削在理论和在实践上都有着本质的差别.这就是说，在研究无心磨削和支撑式无心磨削的运动学、动力学、动态成恻理论、表I何质虽特征以及工艺系统动态持性等系列问趙时，苕忽略了“无心”的槪念，必将会得出销课或是很大局限性的结论.（2）工件门身定位.工件的瞬削表而同时又是定位而瓦原始误淮和刑后误差会反欣为定位误差.很据这一特点，有人认为就恻度和波纹度而育，无心腭削没有定心磨削加工耕度高，这是不确切的.因为在合理选择集合布局Z后，无心磨削具有主动成圜的功能。（3）工件的运动采山砂轮、导轮和托板联含控制的.工件运动的良定性，不仅取

3、决机床运动的传动链.而且还与工件、导轮和衽板的实际情况（如工件形状、乘晁、导轮及托板的材料、表而状态，机床形式等）和采用的曆削用量、几何布局有关.（4）无心磨削容易实现生产过程的自动化。无心磨削PCB板用硬质合金钻头棒材PCB就是通常所讲的印制电路板.由F其待殊的作用就称为“电子系统产品Z母”.PCB产品在安装电子元件Z前，必须在而板上进行钻孔、徒削等加工,随若科学技术的进步.电子工业的E速发:展电子技术集虞化、小空化日趋明髯.印刷电路板使用疑越来越大.同时，恨据不同的需求所要求电路板材的材料也不尽相同，为r能保证PCBA孔位帖度和生产效率，般M料的刀Htl经远远代能满足强度、刚度和耐卿性等孑

4、方而的需求.硕腹介金则能満足该要求，硬质汁僉具有绢织结构均匀、髙韧竹:、高耐曆性、高抗弯强度竽优越性驼.因此，在电路板材的加工中，广泛采用超细硬质合金刀具在PCB板钻铳加工中,具旋转述度般为2-3万转/分钟.眾岛转述战至能达到40万转/分钟.込就対现存的秋质介佥刀具提出了更髙的耍求.以往硬质介金刀具主要依倾进口，近年來国内的厂家通过科学研允开发出生产站沃、枕刀寻刀具的牌号。主要型号是4>3.24»38.7在压制、烧结完成后的毛坯料,必须进行外閲加匸。lilF无心磨削适介人批51生产，其生产率髙.囚此PCB駛质合金悴材的外岡加工广泛尺用无心联削技术.PCB棒材见图1.5示.图1.

5、5PCB4材电涡涼检测的匸作原理是检测激励线圈磁场和怫应涡流餓场Z间的交11作用，利用金属导休在碗场激励条件卜产生的涡流效尼。根据法拉笫电磁感应定律对以知逍.当敏感线圈通入交流业时，线圈周鬧就会产生交变磴场，如图16所示，当传感器探头线圈通过止弦兗变电流il时，线圈周鬧会感生出交变磁场H1。和戈仃导休出观在磁场H1的范围内，那么交变磁场的能量合全部悴放到外界环境中：相反，若冇导休出现在磁场范圉内.那么在导休的表面会产生电涡流，由电碰感应原理可以知逍，感生出来的电涡流会产生一个与H1方向相反的交变磁场H2'7'.这两个磁场的相直抵消.会妙响探头浜部线圈岛频电流的幅度和相位，从而会

6、便线圈的仃嫂阻抗发生变化电涡流效应和电礎感应主导看这种变化.变化乐的大小主要受三方而的彫响：佥届导体的儿何形状、电导率、导磁率.检测线圈儿何参数和激励电流频率.导体与线圈的¥11离。为方便计算可以把导休理想化的认为是均质并且线性和各向同性的，则线圈的阻抗町以由导体的磁导率"，电导半9,尺寸因子线圈与金属导体的距离久线圈激励电流强度I和频半"等参数来描述.如果改变上述参数中的一个.而瓦余参数保持不变.阻抗Z就称为这个参数变化的氓值更数.从而可以确定变化参敌的大小.因此.线圈的阻抗可用函数Z=(“Q/g)来表示通过査阅相关文献资料.把电涡流检测的应用归纳如农1.1所示

7、：表1电涡流检测的应用分类目的在线工艺检竇在线产品检金在役检金加工工艺监督在生产制适过程中檢测.保证产品的合格串在最肓工序对产品检脸.判断产品质杀定期対热交换骨道或机械部件检仕保证产品正常运转针对某些工艺(如点焊、滚焊)进行的质毘监替检査其他应用金属液面的检测、上金属材料中金属材料的搜索、材质分选、金属农面涂层厚度的测量与其他无损检测方法相比.电涡流检测的主要特点有：对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度高：应用范I科广.对影响感生涡潦特性的各种物理因素均能实施检测：任一定条件下.能反映仃关裂纹深度的仅息：可应用在拓温薄樂管、细线、零件内孔表而等场介的检测，电涡流检测是-种能广泛应用的无损松测

8、技术.早期电磁学的发现是电涡流检测技术建立和发展的基仙。早在1M24年.加贝笫-个提出电涡流的存在：儿年后.傅科折出在不均匀磁场内运动的铜盘中仃电流存在：1831年，法拉第发现了电磁感应现彖并总结出电礒感应定评：1873年，麦克期韦系统的总结了前人仔关电磁学说的全部成異并加以发展.得岀了舌名的麦克斯书方用组，为电涡流丈验奠定了坚实的理论基础：1X79年，英国人休斯利用感生电流的方法对不同的金居和台金进行实验，撇示了应用电涡流对导电材料和零件进行检测的可能性尽管笫一台涡流探伤仪于1935年研制成功，但是山F未能找到抑制干扰的仔效方法，电涡流检测技术没何从根本上取得仔败地突破和改逬：1950-19

9、54年.徳国的福斯特博I：发表了一系列消除涡流仪中某些干扰囲素的学术论文.他提出的阻抗分析法.为电涡流检测机理的分析和设备的研制提供了理论依据，开创了现代电涡流检测方法研乳的新时代。使得电涡流检测技术有了实质性的进展【叫20世纪80年代初,Wining等人捉出了新的脉冲涡流检测技术，将矩宓脉冲伯号送入激励线圈中,接着对反馈信号进行频谱分析叫计畀机技术的发展，极大促进了电涡流檢测技术的研咒.使得电涡流检测的应用范鬧更广.60年代初,中国开始了电涡流检测技术的应用和研究工作,最初是采用涡流法来检测成型金属管棒）材的缺陷后来冶金、肮空等部门开始研制管材探伤设备，满足本行业需求小"。90年代

10、以來，一些外资也越检测企业來华建厂，引进了国外的先进技术和设备，进一步促进了我国检测技术和i殳备的更新发展"I：涡流检测的应用鞭域己经扩展到航空航尺、核工业、肌械、冶金、石汕、化工、电力、有色金屈和汽车等十余个部门,2-*4'电涡流检测技术在工业I:的应用可以分为以卜儿类：<I）测位修除了町以测虽金属零件的动态位移.还可以测呈一些叮以转化成位移虽的参数，如金屈的梆膨胀系敌，加速度零.<2）测转速侧转速的方法是在被检测物休上加工或安装一个齿轮或圆盘状的金属休.然后再配以电涡流传感器.就能得到要测昼的转速图1.8測转速其计算公式如下:N=LgC1.1）/N为转速；n为

11、恻盘状或是齿轮状金屈体卜.的槽数：f为频率值，该数值耍通过频率计获得。（3）测湿度测駅温度是利用了导体的电阻率和温度的关瘀，保持线圈与被测导休之间的距离和其他最不变.电涡流测温度帕非接触式测最，不受金属表面污物的妙响，测虽的速度也快。（4）测厚度测虽厚度的原理是为探头与被测虽体接触时，探法裝宜产生的髙频磁场会使KT探头下而的金屈导体中感生出电涡流，涡流产生的磁场与原磁场的方向相反.从面使探头的参数发生变化.变化虽的大小取决J：涂层的厚度.（5）测振动左要应用在测吊转轴的径向掘动。方法是将董个电涡流传咕器并排的放在轴的一侧.通过检测装辻输出怕号.图1.10测振动（6）涡流探伤电涡流探仿的竦理览，彼测体存任裂纹缺陷时.导体的蛆抗会发生变化.必终反映成电圧的变化,16,oifli过对伯号的检测就能判断岀製纹的存在菽至口位宜。图l.il探伤通过对文献资料的总结，电涡流检测现阶段的研兀热点在理论研允领域分为：止向、逆向及新技术应用，在研发领域主要是探头及检测系统的开发.在明确入射毬场和缺陷的悄况下求散肘礙场分巾和夫小、对涡流艇场的侍限元仿真分析、阻抗分析法这归结为止向问腔研究"）：巴知毬场分布来识别缺陷及持征值分离技术称为逆向问題：新技术主要是新的激励方法及算法的应用，包括远场、脉冲、频、董频涡流及小波分析法、形态学算法、模式识别技术.探头仪计主要足传感器世