MK8440A型数控轧辊磨床轧辊表面质量缺陷诱因分析研究

摘要

轧辊表面质量一直是衡量轧辊质量是否合格的重要指标。而轧辊磨床关键功能模块在设计制造上的任何细微误差，都将对轧辊的加工质量造成一定影响。分析研究轧辊表面质量缺陷及其诱因，对研发高精度的轧辊磨床具有重要意义。本文以国内某机床厂所生产的MK8440A型数控轧辊磨床样机为具体研究对象，对其加工质量不达标，辊面存在色差等相关问题进行了分析，深入研究了其辊面质量缺陷主要诱因的影响，研究结果对轧辊磨床的设计和改良有一定的指导意义。主要研究内容如下：
　　1）总结了目前轧辊磨削加工常出现的表面质量缺陷及其诱因，将其归纳为与机床设计制造相关和与加工条件相关两大类，然后分析了这两类诱因的研究方法，重点阐述了适用于本文研究的振动系统微分方程理论和传递矩阵法。
　　2）通过对MK8440A型轧辊磨床所加工轧辊辊面的检查分析，确定所加工轧辊存在振动纹、斜纹和轻微织布纹等表面质量缺陷，并找到了产生这些质量缺陷的主要原因。振动纹的产生是由于机床顶尖设计不合要求，支撑系统刚度不足；斜纹的产生是由于机床头架传动系统装配精度不够高，轴承不对中；织布纹的产生则是与加工条件有关。
　　3）基于振动系统微分方程理论建立了机床支撑系统刚度不足的磨削系统振动的双时延动力学模型。借鉴传递矩阵法的基本思想建立了用于描述轴承不对中的头架传动系统振动特性的新型传递矩阵。
　　4）利用 MATLAB数值仿真软件深入分析了磨削进给量，与机床结构相关的某些角度大小，轴承不对中量等多个因素对系统振动和轧辊表面质量的影响，并利用课题组基于 LabVIEW搭建的振动信号检测分析平台做了相关实验验证，结果表明本文所建数学模型及分析方法有效可行。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 轧辊磨床相关国内外研究现状

1.2.1 轧辊磨床的发展历程

1.2.2 表面加工质量研究的国内外现状

1.3 本文的重点和创新点

1.4 本文内容的组织结构

1.5 本章小结

第二章 轧辊表面质量缺陷及其诱因研究方法

2.1 轧辊表面质量缺陷表现形式及原因分析

2.2 轧辊表面质量缺陷诱因研究方法

2.2.1 与机床设计制造相关的诱因研究方法

2.2.2 与加工条件相关的诱因研究方法

2.3 本章小结

第三章 MK8440A型数控轧辊磨床轧辊表面质量缺陷诱因研究模型建立

3.1 MK8440A型数控轧辊磨床简介

3.2 MK8440A型轧辊磨床磨削表面质量缺陷分析

3.3 MK8440A型轧辊磨床轧辊表面质量缺陷诱因研究模型

3.3.1 振动纹诱因研究模型

3.3.2斜纹诱因研究模型

3.3 本章小结

第四章 MK8440A型轧辊磨床轧辊表面质量缺陷诱因分析

4.1 振动纹诱因分析研究

4.1.1 振动纹诱因仿真分析

4.1.2 振动纹诱因实验研究

4.2 斜纹诱因分析研究

4.2.1 斜纹诱因仿真分析

4.2.2 斜纹诱因实验研究

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文的主要工作及成果

5.2 研究展望

参考文献

致谢

附录A