摘要 1关于温度测量通过上一阶段的试运行,对磨削温度有如下认识:经实际测试,60目砂带在干磨无冷却措施的状态,持续1分钟的连续磨削就能使试件表面变蓝,表明温度已过300°C;&n
李道育
1关于温度测量温度测量是试验机方案讨论过程意见分歧较大的一个问题,另外受样机试制成本目标的限制,所以暂时没作安排,希望通过样机试运行来积累一些经验,为最后确定温度测量方案提供依据。通过上一阶段的试运行,对磨削温度测量有了如下认识:
*经实际测试,60目砂带在干磨无冷却措施的状态,持续1分钟的连续磨削就能使试件表面变蓝,表明温度已过300°C(图1);
*在圆棒磨削过程中,最高温度点往往出现在试件外圆表面;
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*缩短连续磨削时间,增加喷气冷却,可使试件温度基本控制在200°C以下(图2);
*砂带表面的温度在常规磨削过程基本上能保持在70°C以下;
*试件磨削过程的表面温度应该成为衡量砂带是否失效和工况参数是否适当的评价参数之一,每次磨削后的温度应控制在200℃以下;
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这台试验机使用了两种计算方法来确定磨削过程的切除重量。
一是常规的称重法,在一根砂带规定的全部磨削次数结束后,以试件磨前和磨后称重值的差来反映累计切除重量,作为最终出具试验结论的依据。
另一种是通过测量每次磨削前后试件长度的变化,以此来计算每次磨削试验的切除体积,再乘以试件材料密度确定每次磨削的切除重量,用这些数值来绘制砂带磨削能力变化曲线;这种方法可以免除每次磨削都要装卸试件的麻烦,提高试验工作效率,减轻试验人员的工作强度。
在上一阶段试运行中,我们注意对比了这两种方法所得结果的差异,计算法所得累计切除重量值总是小于称重法,这是正常的,因为计时起始点一般都略微滞后于实际磨削的开始点,在3.27日前累计切除重量差异的相对误差在0.02%-2.9%的范围内,平均为1.21%(图4);应该说以这样误差水平的数值来反映砂带磨削能力的变化趋势还是可以接受的。由此验证了计算法的实用性。而从根本上说,是得益于数控系统精确度的缘故。
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从目前了解的砂带磨削试验机情况看,如今所说的磨削压力的概念都是指“施加的压力”,并非实际发生在试件和砂带接触面间的“法向磨削压力”。“施加的压力”减去“试件滑座与导轨间的摩擦力”才是真正压向砂带的“法向磨削压力”。而摩擦力的大小与试验机的制造精细程度和滑座部分的质量大小关系很大,据资料介绍,即便选用如今比较先进的线性滚动导轨,其每条导轨空载情况下的摩擦力约为12-14N,那两条导轨的摩擦力就将接近30N,还未考虑滑座重量产生的摩擦力。这30N对于砂带磨削试验中一般施加的磨削压力值在50-200N来说,是决不可忽视的数值。所以今后在制定砂带磨削性能测试方法标准时建议必须明确“磨削压力”的技术含义。同时还应对测力示值进行校正(图5)。
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在协会专家委员会2014年会上委员们认为:试验机和试验方法标准对在行业内加强产品质量控制是紧密相关的,不可或缺的两个条件;希望尽快制定砂带磨削性能测试方法新标准,从而使新试验机按标准规定所做试验结果具有社会合法性。协会秘书处要我代为向大家转达:协会标准化委员会已开始着手此项标准的制定,而且协会在前一阶段试验机试运行过程中,也针对测试工况参数的确定进行了大量对比性试验,可为标准的制定提供依据。
标准的制定是关系全行业的工作,需要大家的参与和支持。其中有许多技术性的问题有待讨论,例如:到底应该采用什么样的指标来说明砂带的切削能力,或一般所说的锋利性?如今多采用“标准切除率”这个指标,即累计切除重量/总磨削时间/实际参与磨削的砂带宽度,单位是g/cm/min。实际上尽管其他试验条件都一致,但是采用不同周长的砂带,采用不同长短的磨削时间,都会影响累计切除重量的多少。举这个小例子主要因为听说有的企业是想等标准制定和试验机研制都成定局后再买试验机,这是一种等待和观望的态度,如果有条件的话,为何不先购置一台试验机,通过自己的试验实践来积极参与标准的制定呢?同时试验机的完善也需要您的支持,只有在大量的具体使用过程才能发现试验机需要改进和完善的方向。听说锋芒和玉立公司已正式明确提出要订购试验机,非常感谢你们的支持!
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5关于小批生产前设计改进的打算
鉴于试验机通过前一阶段的试运行和不确定度考核,证实新研制的试验机基本技术性能理想,设备制造精度良好,运行平稳,能自动记录多种试验工况参数,测试结果不确定度符合预定要求;为此协会拟与苏福马公司协商,在2014年将试验机投入小批生产,以经受更广泛的社会应用考核。
小批投产前将对原设计中已发现的问题进行适当改进和完善。总体上对原设计方案不会做大改动,主要考虑设计改动的部分有以下几点:A,增加测温系统;B,改进砂带吸尘防护罩;C,增加冷却措施;D,完善测力系统(降低摩擦阻力,消除系统误差);E,进一步完善主控程序和上位机控制程序。如条件许可,协会将组织准备购买试验机的单位对试验机改进方向进行小范围讨论和协商。
按照协会与苏福马公司的试制协议,前三年内试验机完全由协会负责销售,因此欲购买的单位请直接与协会秘书处联系。关于部分企业感觉试验机价格距自己购买能力差距偏大的问题,一方面我们认为当前的定价还是合理的,远比国外试验机为低;另一方面将在设计和制造过程继续考虑以确保质量和可靠性为前提,降低成本的措施;另外正如选购小轿车一样,试验机也有多种档次,企业完全应根据自己的需要和能力来选购适合自己的档次。
有单位担心早买的试验机今后改进的技术是否也能得到同步的改造?我个人考虑,任何新产品的改进和完善都会是正常的现象,用户的希望也是合理的,可以理解的;建议在订货过程和供货单位协商明确,如果改进仅涉及软件的升级,应该不成问题;如果涉及硬件,则要看具体结构的可能。不过所有升级和改进都会是收费的项目,不同于质量三包项目。
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