桌面式万能刀具磨床设计文献综述

 2022-11-10 11:46:20

文 献 综 述

1.1研究背景

近年来,以加工中心为代表的现代机械加工设备及其工艺对刀具提出了很高的要求;刀具的精度、使用寿命和刀具的结构越来越成为影响加工能力和生产效率的瓶颈,昂贵的刀具也成为生产成本很大的组成部分。因此,刀具和钻头的再加工(重磨)成为制造业不容忽视的问题,使得刀具的使用者对刀具磨床的选择也提出了新的要求。

确切地说,我国刀具磨床的兴起始于20世纪80年代初,这个时期,市场上的大多工具磨床出自武汉机床厂跟咸阳机床厂。90年代末,随着改革开放的深入和科技的发展,机械加工和五金工具行业像雨后春笋般发展,工具磨床无论从加工精度还是产量都不能满足当前市场的需求。为了响应市场的需求,涌现了一批新兴的工具磨床厂家,如营口冠华机床、台州北平机床、华英精机、温岭关日机床、东莞巩达精密机械等。这些新兴企业的加入使得当前市场的供求关系逐渐趋向饱和。对磨床用户来说,这是一把双刀剑,一方而是广大消费者有了更多的比较和选择,另一方而是有些新加入的机床厂家,为了争夺更多的市场份额,不惜牺牲求购者的利益。

众所周知,机床设备、特别是工具磨床的技术专业性很强,技术含量高,并存在着一定的隐形安全问题,对工厂来说机床设备是可折旧的固定资产,其价值跟一般消费品是不能相提并论的,所以用户在选购磨床之前,一定要从质量和品牌入手,不要图一时价格便宜而选购市而上或电子商务平台上的假冒防牌的工具磨床[1-3]

“模块化设计”原则以往只局限于产品结构模块化,目前已超出了这一范畴,达到现场组合模块的水平,即出现了以几台工具磨床组成的刀具柔性磨削单元,从而达到多种加工功能的转换。一些著名的工具磨床制造厂开发新型的CNC系列机床时,也尽可能与原普通系列机床有着相当高的通用程度。工具磨床品种繁多,加强模块化结构,提高模块化水平,从而达到多种加工功能的转换,对提高机床的性能和供货能力,有着明显的意义,特别对于修磨型机床更有价值。

主轴系统静态变形(静刚度不足)在低速时易导致轴承寿命降低,产生切削颤振;动态性能直接决定工具磨床的刃磨质量和磨削能力。对主轴系统进行三维有限元建模,根据磨削力实验数据及轴承参数,利用有限元软件ANSYS进行动静态性能分析。

主轴系统的建模:每个轴承组模型由四个均布径向弹簧和两个轴向弹簧组成,固定弹簧的一端,且考虑轴承的阻尼,并对次要因素采取了简化措施,以提高效率[4-7]

国外工具磨床在近5-8年来进入了一个新的发展阶段,但各公司在发展产品上都有一个共同点,就是开发能继承发扬本公司特长的产品,以在技术上发挥优势,使产品具有竞争能力。以“磨削中心”产品为例,复合加工是一种潮流,但原生产万能工具磨床的公司和原生产沟槽磨床或生产钻头磨床类产品的公司,在开发生产磨削中心的指导思想上有差异,前者追求的是精密与多功能相结合的产品,后者追求的是精密与效率相结合的产品。因此尽管精密与经济相结合的产品是共同追求的,然而在机床结构设计方面、数控系统选用方面及数控轴数选择等方面却各不相同[8]

1.2国内外工具磨床

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