目前我国使用的钢球硬磨机床,一般采 用 循 环磨削方法 (图 1 ) 。加工时,钢球装入料盘中 , 随料盘转动钢球从固定盘进料槽口,经流球板进入滚道,在砂轮与固定盘之间进行硬磨加工,磨完一 圈后,再从出料槽口流出 , 重新回到料盘。这种循 环磨削方法,使每粒钢球进入磨削滚道的次数和时间尽可能地相同 。
钢球硬磨原理分析 如图 2 所 示 。磨 削 中 , 当 砂轮以 ω0 绕砂轮轴旋转时 , 钢球在砂轮切削力和 摩擦力等作用下 , 其质心以角速度 ω1 绕砂轮轴公 转 ; 同时钢球以 ω2 绕通过自身球心的某轴作自转 运动 。自转角速度 ω2 可分解为绕水平轴 ( y 轴 ) 的滚转 ω3 和绕垂直轴 ( z轴 ) 的枢转 ω4 。设钢球 半径为 R , 钢球球心到砂轮回转中心的距离为 L。 由于钢球上各点的运动情况不同 , 从磨削要素考 虑 , 切削速度即为磨削点砂轮速度与钢球公转速 度之差 , 而滚转 ω3 提供绕 y 轴的进给速度 , 枢转 ω4提 供 绕 z轴 的 进 给 速 度 。从 理 论 上 分 析 , 如 果钢球与砂轮在接触弧 AB C处存在 相 对运 动 (即 磨 削的主运动 ) , 同时存在着滚转和枢转运动 (即磨 削的进给运动 ) , 那么在砂轮转一圈的磨削中 , 钢 球表面上的每个点都有可能得到加工 , 从而保证 钢球的球形精度 。
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