臥式振動滾磨光整加工的加工機(jī)理分析及參數(shù)研究
本文選題:臥式振動滾磨光整加工 + EDEM; 參考:《太原理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:1936年,具有振動機(jī)制的滾磨光整加工專利在德國首次被提出,1960年,臥式和立式振動光飾機(jī)的專利分別于美國和英國被提出,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,振動式滾磨光整加工工藝已被廣泛用于不同材料的中小零件去毛刺、倒圓和光整加工。在振動式滾磨光整加工領(lǐng)域,大部分的加工機(jī)理都是以立式振動光飾機(jī)為模型建立的,關(guān)于臥式振動滾磨光整加工的認(rèn)識和研究相對缺乏,借鑒立式振動滾磨光整加工的研究內(nèi)容和方法,本文主要從磨料,工件和設(shè)備三個方面對臥式振動滾磨光整加工過程中磨料的運(yùn)動、工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)對工件加工效果的影響進(jìn)行分析,以求對實(shí)際加工起到指導(dǎo)作用,主要研究內(nèi)容有:1.針對大型或特殊要求的工件在臥式振動滾磨光整加工中存在的磕碰和低效率問題,提出了一種新的加工方案。2.通過分析臥式振動光飾機(jī)機(jī)體的運(yùn)動,確定振動槽的運(yùn)動參數(shù),借助三維離散元EDEM軟件模擬磨料的運(yùn)動,初步確定磨料的運(yùn)動形式和狀態(tài),然后進(jìn)行磨料運(yùn)動條件的理論分析,并且以ZLC100長槽型振動光飾機(jī)為原型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。3.應(yīng)用三維離散元EDEM軟件進(jìn)行模擬仿真,針對工件不同的自轉(zhuǎn)速度和加工深度,磨料對工件的法向、切向接觸力進(jìn)行初步分析,然后通過傳感器對不同加工深度處工件受力進(jìn)行測試,最后進(jìn)行不同加工深度對工件加工效果影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并探究加工時間與工件加工效果的關(guān)系,確定工藝參數(shù)對工件加工效果的影響。4.通過對臥式振動光飾機(jī)建立力學(xué)結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行分析,研究偏心塊的位置和夾角對激振力和激振力矩的影響,針對臥式振動光飾機(jī)振動槽底部形狀不同會引起同等直徑磨料排布個數(shù),提出猜想振動槽底部形狀會影響磨料運(yùn)動的傳遞效率,應(yīng)用三維離散元EDEM軟件進(jìn)行模擬仿真,對加工過程中單個磨料的能量和速度進(jìn)行分析,針對振動槽不同振動頻率時,磨料的對工件的作用力進(jìn)行測試分析,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證振動頻率對工件加工效果的影響。本文通過對臥式振動滾磨光整加工中振動機(jī)體和磨料的運(yùn)動進(jìn)行理論分析,應(yīng)用三維離散元EDEM軟件對加工過程中磨料的運(yùn)動、磨料對工件的作用力進(jìn)行分析、并且針對工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)對工件加工效果的影響進(jìn)行研究,對實(shí)際加工起到了指導(dǎo)作用。
[Abstract]:In 1936, the patent for roller finishing with vibration mechanism was first proposed in Germany. In 1960, the patents for horizontal and vertical vibratory finishing machines were proposed in the United States and the United Kingdom, respectively, after decades of development. Vibratory rolling finishing technology has been widely used in deburring, reverse circle and finishing of small and medium parts with different materials. In the field of vibratory roller finishing, most of the machining mechanisms are based on the vertical vibration finishing machine, but the knowledge and research on horizontal vibration rolling finishing are relatively lacking. Referring to the research contents and methods of vertical vibration rolling finishing, this paper mainly deals with the movement of abrasive in horizontal vibration rolling finishing process from three aspects: abrasive, workpiece and equipment. The influence of process parameters and equipment parameters on workpiece machining effect is analyzed in order to play a guiding role in practical machining. The main research contents are: 1. In order to solve the problems of bumping and inefficiency in horizontal vibration rolling finishing of large or special workpiece, a new machining scheme .2. is proposed. By analyzing the movement of the horizontal vibratory finishing machine body and determining the motion parameters of the vibration slot, the motion of the abrasive is simulated with the aid of three-dimensional discrete element EDEM software, and the motion form and state of the abrasive are preliminarily determined, and then the motion conditions of the abrasive are analyzed theoretically. And ZLC 100 long slot vibration lighting machine as the prototype of the experimental verification. 3. The 3D discrete element EDEM software is used to simulate and simulate the workpiece. The normal and tangential contact forces of the workpiece are preliminarily analyzed according to the different rotation speed and machining depth of the workpiece. Then the force of workpiece at different machining depth is tested by sensor. Finally, the effect of different machining depth on workpiece processing effect is verified experimentally, and the relationship between machining time and workpiece machining effect is explored. Determine the influence of process parameters on the workpiece processing effect. 4. The influence of the position and angle of eccentric block on the excitation force and moment is studied by establishing the mechanical structure model and analyzing the horizontal vibratory light finishing machine. In view of the fact that different bottom shapes of vibration grooves in horizontal vibratory finishing machine will result in the number of equal diameter abrasive arrangement, it is proposed that the shape of vibration groove bottom will affect the transfer efficiency of abrasive movement, and the simulation is carried out by using three-dimensional discrete element EDEM software. The energy and velocity of a single abrasive in the machining process are analyzed, and the effect of vibration frequency on the machining effect of the workpiece is tested and analyzed according to the different vibration frequencies of the vibration slot, and the effect of the vibration frequency on the machining effect of the workpiece is verified by experiments. In this paper, the motion of vibration body and abrasive in horizontal vibration rolling finishing process is analyzed theoretically, and the movement of abrasive and the force of abrasive acting on workpiece are analyzed by using EDEM software of three-dimensional discrete element. The influence of process parameters and equipment parameters on workpiece machining effect is studied, which plays a guiding role in practical machining.
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG580.6
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