本文選題：離心滾磨 + 離散元仿真��； 參考：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：表面光整加工技術(shù)作為絕大多數(shù)零件的最終加工工藝,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長(zhǎng)零件及整機(jī)的使用壽命等具有十分重要的影響。離心滾磨中磨料顆粒運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性,導(dǎo)致了其加工參數(shù)確定上的困難,大大限制了其在高端市場(chǎng)中的應(yīng)用。隨著設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)光整加工技術(shù)提出了更高的要求。本文通過(guò)對(duì)滾筒宏觀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析,再結(jié)合離散元軟件EDEM對(duì)滾磨光整加工過(guò)程中磨料的運(yùn)動(dòng)、磨料對(duì)工件的作用進(jìn)行分析。本文以某型號(hào)的臥式離心滾磨設(shè)備為研究對(duì)象,從運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析和參數(shù)化仿真兩方面深入研究離心滾磨滾筒內(nèi)混合介質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和碰撞過(guò)程。一方面運(yùn)用理論分析離心滾磨光整的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及介質(zhì)群的分布特征,研究了工藝參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算關(guān)系,并分析加工效率,加工質(zhì)量與沖擊能量的聯(lián)系。另一方面,對(duì)比兩種臨界傳動(dòng)比的計(jì)算模型,運(yùn)用EDEM軟件對(duì)不同臨界傳動(dòng)比進(jìn)行仿真驗(yàn)證,探討離心滾磨光整加工過(guò)程中傳動(dòng)比對(duì)磨料與工件間碰撞過(guò)程的影響。同時(shí),運(yùn)用EDEM對(duì)離心滾磨設(shè)備的兩個(gè)重要結(jié)構(gòu)參數(shù),回轉(zhuǎn)傾角和截面形狀進(jìn)行仿真,并結(jié)合離散元理論和能量模型從碰撞次數(shù),沖擊能量和碰撞力等方面進(jìn)行對(duì)比研究。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)傳動(dòng)比在0.6和1.4這兩臨界點(diǎn)以內(nèi)時(shí),滾磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)群的流動(dòng)狀態(tài)好,磨料和工件的碰撞次數(shù)較高,切向沖擊能量占比高;超過(guò)或低于這兩個(gè)臨界傳動(dòng)比時(shí),滾筒內(nèi)的強(qiáng)制流動(dòng)層不明顯,加工效率不高,得出了第二種臨界傳動(dòng)比的計(jì)算方法更優(yōu)。同時(shí)得出了當(dāng)回轉(zhuǎn)傾角為10°時(shí),滾筒內(nèi)工件和磨料的碰撞次數(shù)最大,但是此時(shí)磨料與工件的相對(duì)碰撞速度,沖擊能量較低,同時(shí)碰撞作用力也較小,不過(guò)此時(shí)碰撞作用較均勻,適合精磨。而對(duì)不同截面形狀的滾筒進(jìn)行仿真分析,得出正八邊形截面的滾筒內(nèi),磨料和工件的相對(duì)碰撞速度和碰撞作用力最大,但是此時(shí)碰撞速度不均勻;而正六邊形截面的滾筒內(nèi)相對(duì)碰撞速度和作用力次之,但此時(shí)碰撞作用均勻,與實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用正六邊形截面的滾筒相吻合。
[Abstract]:As the final processing technology of most parts, surface finishing technology plays an important role in improving the product quality and prolonging the service life of the parts and the whole machine. The complexity of abrasive particle movement in centrifugal roller mill leads to the difficulty in determining the processing parameters, which greatly limits its application in the high-end market. With the rapid development of equipment industry, higher requirements for finishing technology have been put forward. In this paper, the macroscopic motion process of the roller is analyzed, and the movement of the abrasive and the effect of the abrasive on the workpiece are analyzed in combination with the discrete element software EDEM. In this paper, the relative motion and collision process of the mixing medium in a centrifugal roller are studied from two aspects of motion process analysis and parametric simulation, taking a certain type of horizontal centrifugal roller mill equipment as the research object. On the one hand, the law of medium motion and the distribution characteristics of medium group of centrifugal rolling finishing are analyzed by using theory, the relationship between process parameters and structural parameters is studied, and the relationship between processing efficiency, machining quality and impact energy is analyzed. On the other hand, comparing the two calculation models of critical transmission ratio, using EDEM software to verify the different critical transmission ratio, the effect of transmission ratio on the collision process between abrasive and workpiece during centrifugal rolling finishing process is discussed. At the same time, EDEM is used to simulate two important structural parameters of centrifugal rolling mill, such as rotation angle and section shape, and the discrete element theory and energy model are used to compare the impact number, impact energy and impact force. It is found that when the transmission ratio is within 0.6 and 1.4, the flow state of the medium group in the roller mill is good, the number of collisions between the abrasive and the workpiece is higher, the tangential impact energy is high, and when the transmission ratio exceeds or falls below these two critical transmission ratios, The forced flow layer in the drum is not obvious and the machining efficiency is not high, so the calculation method of the second critical transmission ratio is better. At the same time, when the angle of rotation is 10 擄, the impact times of workpiece and abrasive in the cylinder are the largest, but the relative impact velocity of abrasive and workpiece is lower, the impact energy is lower, and the impact force is smaller, but the impact action is more uniform at this time. Suitable for grinding. The results show that the relative impact velocity and impact force of abrasive and workpiece are the largest in the cylinder with normal octagonal section, but the impact velocity is not uniform at this time. The relative impact velocity and force in the cylinder of hexagonal section are the second, but the impact action is uniform, which is consistent with the cylinder with hexagonal cross section in actual production.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG580.6

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本文編號(hào)：2009483