孔令叶，阎秋生

(1.广东工贸职业技术学院，广州 510510； 2.广东工业大学 机电工程学院，广州 510090)

0 引言

模具成型回转曲面，特别是大型曲面，采用圆弧砂轮进行曲面磨削是一种有效的方法，可以满足其形状精度和表面粗糙度的要求。其中，曲面磨削力是影响曲面磨削精度、圆弧砂轮磨削状态及寿命的重要因素，因此分析曲面磨削力是研究曲面圆弧包络磨削过程的重要手段[1]。

目前磨削力的测量及分析大多应用于平面磨削及内外圆磨削[2-8]，其中，黄志等[9]搭建了高灵敏度的电阻应片式三维动态磨削力测量平台，可实现平面磨削高频磨削力的实时精确检测。东北大学[10]针对阶梯轴的点磨削，采用应变片式的测力顶尖实现对轴类零件外圆磨削力的测量。东华大学[11]采用Kistler旋转式三向动态压电晶体测力仪对超高速的外圆磨削进行了磨削力的测量。西北工业大学[12]对多种超硬材料的平面磨削进行磨削力预测及实验研究。M Shavva[13]研究了常规磨削中，金刚石砂轮的磨损和寿命与磨削力的关系。日本学者庄司克雄针[14]对非球曲面的超精密磨削，提出了砂轮刚度、磨削力与圆弧砂轮寿命对曲面磨削的重要性，但未见后续研究报道。

由于零件曲面曲率及磨削角的存在，磨削分力Fa与砂轮磨削点的运动方向相反，并非一直沿砂轮轴线方向，致使曲面磨削力具有高动态变化特性，难以进行准确的采集及分析。继而，曲面磨削特性也必然与常规磨削不同[15]。本文利用YDM-III05型三向压电测力仪搭建了曲面圆弧包络磨削力测量系统，并确定所测力值与磨削分力的关系，同时分析了曲面磨削力的分布特点以及主要磨削参数对磨削力和磨削力比的影响规律。……