王 秋 鹏

（西安铁路职业技术学院， 陕西 西安 710014）

石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工探讨

王 秋 鹏

（西安铁路职业技术学院， 陕西 西安 710014）

首先分析了我国的石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方法的概念和考虑的因素，论述了我国的旧有加工方法的弊端和石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工的可行性，最后对石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工进行具体的设计和优化。

石油机械可变形曲梁磨具；非球面加工；设计优化

石油机械可变形曲梁磨具作为新式的加工模型，在我国才刚刚起步，但是石油机械可变形曲梁磨具的优势逐渐的凸显，因此对石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工研究意义重大，因此本文在石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工上进行具体的分析，在分析的过程中寻找石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工的最佳方式，让石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工在我国的社会主义现代化建设中得到最大程度的应用和优化，为零件的精确便捷加工提供新方式。

1 石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工概述

石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工是指将磨具进行可变形曲梁设计，利用抛物线原理，对磨具的工作过程进行把控，同时采用非球面的加工处理办法，将零件尽心规范的加工和处理，保证零件加工更加的精确和完美。

非球面加工方式是指利用非球面切削的办法，对零件进行高精度的打磨和处理。非球面加工的加工方法对材料的适用性高，无论是金属材料还是石质材料都能够进行轻松的打磨。非球面加工和球面加工相比，有着加工零件多元，加工精度高的优势。无论零件的形状和表面平滑度要求多高，都能够通过合理的测算和精密的制作，将材料打磨到想要的形状。通过光学形变和计算机定位，数字监控的方式让零件的精度排除人为的失误。同时，非球面的加工方法操作简单，主要利用磨具的数控和电子定位，不但避免了人为的失误，也能够保证操控的简便性。国外的非球面加工方式起步比较早，在非球面加工的打磨工具的材料选择和钻头的品质都进行了实验和运用，有很多值得我国借鉴的地方[1]。

石油机械可变形曲梁磨具的理论研究十分的重要，需要在理论成熟的基础上对石油机械可变形曲梁磨具进行必要的应用。一是对石油机械可变形曲梁磨具的研究要积极利用相关的数学原理，对石油机械可变形曲梁磨具进行数学建模和数学测算，将磨具的工作精度控制在一定的范围中。二是对石油机械可变形曲梁磨具进行全方位的把控，将磨具可能出现的错误和差距进行前期的预测，将误差控制在最小的范围内，特备避免人为的造作失误。三是在理论研究到位的情况下，对石油机械可变形曲梁磨具进行具体的实验和应用，将实验结果和理想的数据进行对比，测试磨具的工作效能，最后将石油机械可变形曲梁磨具进行投产和应用[3]。

对石油机械可变形曲梁磨具的理论研究在应用之前还需要进行精确的计算。无论是磨具的磨料还是磨具的可变形都要进行数字化的把控和计算。一是对可变形曲梁进行抛物线的测算，将曲梁的弯曲程度和磨具的贴合度进行必要的测算，进行抛物线的计算，测量抛物线形成的数值，对曲梁的弯曲度和抛物线的测算数据项贴合，制定更加贴合的曲梁磨具，将误差控制字最小。二是对模具和曲梁的弯曲形变和压力变形进行受力分析，对压力的圆弧曲线变化进行数字化统计。充分考虑不同质地和材料的零受力形变数字变化，对实验的结果进行统计，以便在应用中进行不同材料零件的计算机录入和控制工作。三是对曲梁磨具的受力弯曲变形范围进行测算，对弯曲变形的曲率和弯曲变形的方向进行数字化的统计，对不同受力的弯曲变形进行不同的统计，以便针对加工零件的不同做出适度的调整。四是充分考虑曲梁磨具变化的可能性，对不同的可能进行设想，对设想进行必要的数字化测算和检验，将可能出现的问题设置在可控的范围中，将误差降到最低，同时曲梁的厚度和曲梁的工作原理也可能造成工作误差的产生，对曲梁的把控也要进入测算的范围中，充分考虑曲梁的性质。来确保误差得到基本的控制。

总之可变行曲梁磨具非球面加工方式在我国的应用之前，要进行必要的概念的总结，同时在总结的基础上对石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方法进行必要的数字化计算，将石油机械可变形曲梁磨具的理论工作做好，同时注重石油机械可变形曲梁磨具的非球面处理方式的数学建模，对理论工作进行必要的数字化检验和数字化处理，保证石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方式的优化。

2 传统磨具的弊端和石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工的可行性

石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方法是对我国的石油机械可变形曲梁磨具的新的探索，无论是磨具的可变形，磨具的曲梁方式还是非球面加工的方法都是我国的旧有磨具所不具有的。我国的旧有磨具在零件加工的过程中存在诸多的问题和弊端。

一是零件的加工不够精确，我国的老式磨具在零件的加工过程中主要采用人为的控制和机械的加工，对零件的材料性质以及零件的加工要求并没有进行数字化的控制，没有注意到零件加工的特殊性，不同的零件都是相同的对待，可变形上没有保证。同时采用球面的加工方式，对于不对称的零件加工要求不能进行精确的加工，因此，总体而言，我国的旧有的磨具已经不适应高精度加工的要求。

二是我国旧有的磨具在数字化上已经不适应零件加工的要求，数字化是对磨具加工提出的新的要求，石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工考虑了数字建模的应用，保证了磨具加工的精确度，同时利用计算机进行数字化的测算，避免了人为的失误，这些都是传统磨具的弊端[4]。

三是我国的传统磨具在可控性上存在诸多的不足，传统磨具的工作原理和工作方法已经不能适应高精尖零件的加工要求。传统磨具的加工方式是在人工的操作下进行的机械加工，因此在加工过程中就需要人来进行控制，但是人为的控制就不可避免的出现人为的失误，传统磨具的可控性上存在的问题很明显，严重影响着零件的品质和质量，而石油机械可变形曲梁磨具在工作过程中采用计算机的测算和计算机的监控，对出现的问题能够及时的把控，将问题和误差降到最低，避免了人为监控的失误[5]。

石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工在我国的可行性有充足的保障，通过对石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工进行必要的理论测算的基础上，进行应用的可行性比较的强[6]。

一是我国的传统磨具已经不能适应时代发展的需要，对新的磨具和新的加工方式提出了新的要求，石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工的出现适应时代发展的要求，我国的零件加工对磨具的要求提出了更高的要求，石油机械可变形曲梁磨具的加工适应零件高精尖加工的要求。

二是石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工方式的理论研究已经成熟，对于石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工可能出现的问题和失误进行了全面的考虑和预测，因此在石油机械可变形曲梁磨具的应用上做了充足的准备。

三是我国的传统磨具的工作人员在进行培训的基础上能够适应石油机械可变形曲梁磨具的要求。可以为石油机械可变形曲梁磨具的加工提供必要的人员保证，同时相应的计算机技术支持也能够提供硬件的保障。企业在发展的过程中能够给予必要的资金投入，为曲梁磨具的发展奠定了物质基础。

3 石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工设计

3.1 材料的选择和应用

石油机械可变形曲梁磨具的材料选择十分的重要，对于磨具的性能和磨具的精密程度是一个考验。一是磨具材料的选择和应用，磨具的材料选择决定了磨具的性能和耐用性。磨具的材料多为钢化和合金材料，对于不同零件的要求，选择不同的材料，充分利用材料的韧性和强度。二是曲梁材料的选择要考虑材料的耐弯曲度和材料的形变度，对材料的性能进行充分的了解，对材料的性能进行前期的测量和计算，让曲梁的弧度和曲梁的抛物线形变控制在合理的范围中[7]。三是磨料的材料选择要注重材料的削割程度和磨料的效率以及质量，磨料是直接作用与加工零件中的，通过磨料对加工的零件进行削割，因此注重磨料的强度和磨料的韧性，需要寻找磨料硬度大和强度高的材料。对磨料的稳定性进行测量，保证磨料的稳定性，防止磨料自身的形变。

总之，材料的选择对磨具的作用十分的重要，它决定了磨具的性能和品质，对零件制作的精度有着决定性的作用。

3.2 石油机械可变形曲梁磨具的设计和制作

石油机械可变形曲梁磨具的设计工作比传统的磨具要复杂的多，也因此对制作要进行严格的把关。一是要考虑磨具制作的精度，让磨具的尺寸在规定的要求中。对磨具的安装要注重磨具的接缝和磨具的性能保障。磨具的曲梁和磨具的切削部分，以及磨具的零件夹持部分要进行充分的考虑和重视，对关键部位的测试要引起足够的重视[8]。二是磨具的安装要充分考虑稳定性，对磨具的性能和磨具的工艺，磨具的牢固性进行必要的测试，在充分测试的基础上进行磨具的具体运用，保证磨具工作的稳定性和可靠性。三是磨具的检测和实验，对安装完成额磨具进行实验和检测保证磨具工作在可控的范围中。同时对不同的零件进行加工，测试磨具的加工性能，让磨具的设计更加的完美。

总之，石油机械可变形曲梁磨具的设计和制作工作十分的复杂也十分的重要，只有设计合理并制作精良，才能保证磨具工作的顺利。

4 结束语

石油机械可变形曲梁磨具的非球面加工是对我国传统磨具的变革和创新，应该引起足够的重视，促进我国磨具的更新和发展，为现代化建设提供必要的技术支持。

［1］张雨绮. 光学玻璃非球面廓形的数控磨削技术探究[D]. 北京:北京大学, 2012.

［2］劳春燕. 石油机械可变形曲梁磨具非球面加工方法浅议[D]. 北京:北京理工大学,2013.

［3］夏连生. 可变形球面磨具加工非球面探析[D] .北京:北京理工大学, 2012.

［4］庄晓光. 基于B轴控制的微小非球面超精密固定点车削与磨削探析[D]. 厦门:厦门大学, 2013.

［5］洪清泉. 非球面轨迹包络磨削加工机理研究与未来[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2013.

［6］杜德龙. 研磨加工椭球面新技术研究应用发展[D]. 大连:大连理工大学,2012.

［7］张晓燕. 双曲面高速研磨的理论与实验研究和现实应用[D]. 大连:大连理工大学,2012.

［8］孟春辉. 抛物面高速研磨的理论与实验研究与现实应用[D]. 大连:大连理工大学, 2013.

Deformable Aspheric Machining of Curved Beam Grinding Tool

WANG Qiu-peng
（Xi’an Railway Vocational Technical Institute，Shaanxi Xi’an 710014，China）

The concept and influence factors of the deformable aspheric machining method of curved beam grinding tool were analyzed, and disadvantages of Chinese old processing method were discussed as well as the feasibility of the deformable aspheric machining of curved beam grinding tool. At last, the deformable aspheric machining process of curved beam grinding tool was designed and optimized.

Deformable curved beam abrasive; Aspheric processing; Design and optimization

TQ 051

： A

： 1671-0460（2015）02-0372-03

2014-01-18

王秋鹏（1980-），男，硕士研究生，讲师，研究方向：机械设计制造。E-mail：WANGQIUPENG1984@163.com