一种使用在平面磨床的新的无心磨削技术[外文翻译].rar

附件C：译文

一种使用在平面磨床的新的无心磨削技术

摘要
本文提出了一种使用在平面磨床上的一种新的无心磨削技术。运用这种技术可以降低工作台上安装了一个小型无心磨床单位的多功能平面磨床和没有使用昂贵费用的无心磨床的成本。该单位主要有超声波椭圆振动金属箍、刀具、以及它们各自的附着的机构。金属箍是由压电陶瓷装置（压电）粘结在金属弹性体（不锈钢304 ）上，并且当两极交流电压作用于压电陶瓷时在其端面将发生椭圆运动。金属箍的功能是保持圆柱形工件与刀具的连接，以及控制椭圆运动在其端面磨削过程中的工件转速。此单元的详细结构是由有限元法（ FEM ）分析设计，以及实际建造单元是被安装在数控平面磨床的工作台上，用于在其基本性能如椭圆运动生成和控制工件转速能力的测试后，进行实际切向无心磨削运动。因此，这可以说明工件转速线性变化是由外加电压的变化引起。这表明工件的旋转运动可以由金属箍上的椭圆运动来精确控制。此外，工件的圆度在磨削后明显改善，从最初值23um到最终值2.6um，表明建造的单元在实际磨削运动中运行良好。

关键词：无心磨床；调节轮；超声振动；金属箍；机床；微型零件。

1.导言
在制造业中，为了能高精度和高效率地加工圆柱形部件，如轴承滚子、硅锭和引脚压力表，无心磨削作为一种有效的运动过程已经被广泛的应用。常规无心磨削，作为一种特殊机械工具（例如，无心磨床）是非常重要的，由于其载入/卸载部分非常简便和快速，因而非常适合小品种和大批量产品的加工。但是，由于无心磨床的加工局限性和相对昂贵，使得其在大品种和小批量产品的加工中处于不利地位，而且针对这种需求在近年来却迅速增加。为了解决这个问题，无心磨削运动应该可以在多功能机床上运用，如平面磨床（而非无心磨床）是可取的。然而，到目前为止，任何解决这项技术的尝试都没有成功。
为了在平面磨床上进行无心磨削运动，非常重要的就是为了支撑工件而建立一个无心磨削单元和控制工件旋转运动，以及将其安装在平面磨床的工作台上。考虑到调节方向盘和刀具在常规无心磨削中的作用，就可以简单的建立一个装备了一个调节方向盘和刀具的无心磨削单元。这种情况下却很难建立一个紧凑的单元，因为这个单元要求安装很多仪器，比如一个旋转驱动装置和一个调节方向盘的整形附件。现在普遍的做法是在超声波椭圆运动金属箍无心磨削的基础上设计和建立一个小巧的无心磨削单元，这种方法是由本作者在以往作品[1–3]中提出。该单位主要由超声波椭圆振动金属箍、刀具以及它们各自的附着的机构组成，这样，无心磨削运动的切削进给就能在其安装在数控平面磨床工作台上运行。本文中，我们描述了这个单元的设计和此单元在实际磨削运动中控制工件旋转的能力和有效性方面的实验结果。