凸輪軸無磨料低溫拋光技術研究

發(fā)布時間：2020-07-14 20:17

【摘要】：本文的研究課題是結合吉林省教育廳的科研項目“凸輪軸無磨料低溫拋光技術研究”,通過理論分析、模態(tài)分析與實驗相結合,對凸輪軸表面無磨料低溫拋光加工方法和拋光機理進行了系統的研究,主要研究工作如下:基于凸輪軸磨削技術與無磨料低溫技術國內外發(fā)展現狀的基礎上,本文系統分析了凸輪軸無磨料低溫拋光這一工藝方法的可行性,研究開發(fā)了凸輪軸無磨料低溫拋光的實驗裝置,詳細介紹了拋光冰輪的制備過程,針對在拋光過程中實驗裝置可能存在的共振問題,利用Workbench對實驗裝置進行模態(tài)分析獲得固有頻率,與測得的不同實驗狀態(tài)下實驗裝置的振動頻率進行了比較。系統研究了拋光時間、冰輪轉速、拋光壓力對凸輪軸表面粗糙度值的影響規(guī)律,通過大量實驗數據的對比分析,得到最佳的拋光工藝參數。在微觀領域內,從界面能、金屬結構等理論角度對凸輪軸無磨料低溫拋光加工過程中表面微觀去除機理進行了初步探討,驗證了所提出的凸輪軸加工方法的可行性,為凸輪軸表面精密加工提供了一種新的實驗方法,具有一定的理論意義與應用價值。
【學位授予單位】：長春大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG580.692
【圖文】：

外圓磨床,公司

圖 1.1 STUDER 公司 S45 外圓磨床圖 1.2 JUNKER QUICKPOINT3000 磨床傳統的磨削方式中凸輪與砂輪之間接觸為線接觸方式，鑒于此，德國勇克公司的 Erwin Junker 結合大量的理論依據與實驗分析設計了一種更為先進的快速點磨削技術[14]。此磨削方式綜合了多種先進磨削技術的優(yōu)點，包括有超高速磨削加工技術、CBN 超硬磨料加工技術和 CNC 柔性加工技術等，對于軸、盤類這一類常見的零件進行磨削加工時可以保持更高的加工精度，如圖 1.2 所示。目前此項技術已經比較成熟且已經在德國的汽車工業(yè)、工具制造業(yè)中廣泛應用，得到了充分的驗證，此技術具有更強的加工性能，尤其是在含有齒輪、凸輪軸等的汽車上的一些關鍵零部件的加工中更能體現。勇克公司在數控凸輪磨床上應用了快速點磨技術，如圖 1.2 所示，砂輪的線速度可達 160m/s，砂輪使用壽命長達一年之久，修整一次能夠加工 20000 個左右零件，提高了公司的生產效率。因這種方法中砂輪與工件接觸狀態(tài)為點接觸，磨削力小，冷卻效果佳，克服了磨削燒傷的產生，使

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裝夾就可以完成對凸輪軸的粗磨和精磨加工[17]。1960 年世界上第一臺自動凸輪磨床由德國肖特(SCHAUDT)公司研制成功，非圓曲線軸類零件的磨削一直處于先水平，主要用作汽車工業(yè)提供了凸輪軸、曲軸、圓盤等專用數控磨床，如活塞[18美國蘭迪斯(LANDIS)公司是圓形零件磨削技術的先驅，其生產的典型的凸輪軸床如 LT1、LT2、LT3 等等一系列的數控磨床，配備有蘭迪斯先進高精度伺服控系統，靜壓導軌系統，砂輪在線修整系統等等，圖 1.4 為用于生產凸輪軸的 LT數控磨床。該磨床配備的是蘭迪斯數控伺服系統，高精度靜壓主軸和導軌技術直線電機技術控制砂輪進給，并且能夠進行砂輪在線修整，帶有實時測量粗糙裝置和自動誤差補償功能[19]。凸輪軸數控磨削技術的研究在我國國內起步相對較晚，國內凸輪磨削加工究主要集中在兩個方面：一是依托于以前的仿形靠模加工方法，將靠模的精度斷提高，以此來提升產品的加工精度和磨削效率；另一方面，跟隨國際先進的展方向，借鑒國外的先進技術經驗，在凸輪軸數控磨削領域取得了長足的進步。

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