NC型面磨削温度取决于砂轮

NC成型磨削可以通过NC数据控制列
式进给，对复杂的表面轮廓进行加工

NC型面磨削用于加工自由面工件的表面。研究结果表明，NC型面磨削的热负荷具有与CBN各种陶瓷砂轮相类似的曲线。

磨削是切削加工流程的最后一道工序。待加工的工件在此前已经经历了多个加工步骤，因此其价值也已经有了大幅度的上升。鉴此，在磨削加工过程中必须避免任何工艺不安全性。多特蒙德工业大学切削加工学院（ISF）目前致力于对NC型面磨削流程与设备的交互影响的研究。开发该工艺的目的在于通过NC数据控制的列式进给，实现对复杂外形表面的加工。NC型面磨削的特征在于刀具造型和磨削过程的动力特性。

可加工任意的外形轮廓

通过相应的刀具几何外形可以加工出任意的表面轮廓。与此同时，采用几何外形动力模拟和有限元模拟，来推导出工艺流程与加工设备之间的交互影响，以事先确定理想的工艺参数。对特定流程下的砂轮与工件之间的温度的把握是非常重要的，这也是对现有模拟工作的一种发展。对不同造型的CBN砂轮的热负荷研究结果如图1所示。在磨削过程中，大部分摩擦能量均转化为热量，扩散到工件里。加工过程中所扩散的热量数量主要取决于工艺参数和砂轮与工件的接触条件。为了测量扩散到工件里的热量值，可以使用热电偶和温度记录摄像仪。热电偶设置在侧面，以便在工件表面的下方直接测定温度值；采用温度记录摄像仪可以测得热量在工件表面的扩散情况。当在横向进给ae和工件速度vw变动的情况下，首先测定扁平表面加工时的不同接触状态对温度变化的影响。

型面磨削接触条件变动nextpage

采用不同形状砂轮的磨削试验表明，部件温度随热源距离的加大呈指数性下降。根据不同的工艺参数，温度随着工件速度vw、横向进给ae和接触面积而上升。侧面进给量加大并不会对部件温度变化产生影响。工件相对于轮廓砂轮的速度对温度的影响关系如图2所示。

在NC型面磨削过程中，砂轮与工件之间的接触条件和接触面的变化贯穿于工件整个长度。因此，所产生的温度同样也处于变化之中，必须对临界区域进行检查。由于平磨机床外形复杂，在进给方向上定位精度受限，因此热电偶在工件上的定位也会产生问题。对此，采用温度记录摄像仪更为合适。

温度记录摄像仪可以对工件2D轮廓作出分析并测得工件壁上的温度。观察的焦点在于工件轮廓的凸起部分的温度变化趋势，这是因为在这些部位上砂轮与工件达到了最大的接触面。凸起表面的加工情况表明，整个磨削过程中的温度变化曲线与切削力情况一样，具有相同的变化趋势。接触面积越大，则温度也就越高。在整个外轮廓上，温度和径向切削力的变化曲线如图3所示。

温度测量方法视不同情况而定

针对NC型面磨削工件表面和内部温度的测定，所采用的测量方法可以作一比较。在与接触面相同间距的条件下，对各个温度进行比较，以便得出精度预估。对比结果表明，对于不同型面砂轮，适用的测量方法也不尽相同。对于圆柱形砂轮和成型砂轮来说，采用热电偶所测得的温度基本上高于温度记录摄像仪所测得的温度。与圆柱形砂轮相比，采用成型砂轮时这两种测温方法所测得的温度大体相近。只有在某一个测量值上，温度记录摄像仪所测得温度要高于热电偶所测得的温度。与上述两种类型砂轮的情况不同，各种测温方法应用在环面砂轮上时的结果则完全相反。

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NC型面磨削温度取决于砂轮

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