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解析雙偏心半球閥的閥芯研磨工藝

研磨實(shí)驗(yàn)表明：平面量塊及圓柱量規(guī)研磨時，當(dāng)其軌跡為正弦波時，其幾何精度、表面粗糙度很高。通過對半球閥閥芯研磨過程和研磨機(jī)理的研究，在球面上進(jìn)行模 擬操作實(shí)驗(yàn)證明：軌跡若為正弦波軌跡時，其幾何精度、表面粗糙度亦可以達(dá)到較高的水平；研磨速度(0.33～1.54mPmin)增大使研磨效率提高；但當(dāng)速度過高(0.5～100mPmin)時，由于離心力作用，使研磨劑甩出工作區(qū)，研磨運(yùn)動平穩(wěn) 性降低，研具磨損加快，從而降低研磨加工精度，在定范圍內(nèi)(0.1～0.3MPa)增加研磨壓力可提高研磨效率。當(dāng)壓力大到定值時，由于磨粒破碎及研 磨接觸面積增加，實(shí)際接觸點(diǎn)的接觸壓力不成正比增加，研磨效率提高并不明顯；另方面，對于同樣的磨粒，研磨壓力減小對提高表面粗糙度有利。般粗研多用 較低速、較高壓力；精研多用低速、較低壓力。為此，在設(shè)計(jì)偏心球面研磨機(jī)構(gòu)時，著重考慮了正弦波軌跡的實(shí)現(xiàn)、研磨速度和研磨壓力的控制。

    研磨機(jī)的運(yùn)動原理如圖1所示，n1是研具的轉(zhuǎn)速，n2是閥芯的轉(zhuǎn)速，兩者方向相反同軸(z軸)，另外，閥芯繞y軸擺動，往復(fù)轉(zhuǎn)速為n3。在水平面上，閥芯 球面上任磨粒在水平面(xy平面)內(nèi)的合速度為(v1-v2)，如圖2所示。在xz平面內(nèi)，設(shè)磨粒的速度為v3，則磨粒的實(shí)際速度v=v1- v2+v3。當(dāng)擺動按正弦波規(guī)律運(yùn)動，v1、v2與之合理匹配時，其磨粒軌跡類似于振動衰減的正弦波，如圖2所示。在n點(diǎn)處，其速度為 v1+v2，v3=0。由圖2可看出，若閥芯只作往復(fù)擺動，在m點(diǎn)與n點(diǎn)處的研磨軌跡就有很大差別，其去除材料量、磨損、磨削等產(chǎn)生嚴(yán)重不均勻，閥芯的球 面度、表面粗糙度就很難達(dá)到均勻致，不能滿足要求，為此應(yīng)使閥芯有轉(zhuǎn)速n2，不斷連續(xù)變動閥芯位置，使整個球面的研磨、磨損等均勻致。

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