隨著現(xiàn)代加工制造技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度和加工效率的要求進(jìn)一步提高。滾動(dòng)導(dǎo)軌具有運(yùn)動(dòng)靈活、不易發(fā)生爬行和摩擦系數(shù)小等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、精密電子機(jī)械、測(cè)量?jī)x器以及工業(yè)機(jī)器人。在實(shí)際使用過(guò)程中,滾動(dòng)導(dǎo)軌承受著周期性的交變應(yīng)力,使得導(dǎo)軌表面出現(xiàn)疲勞磨損,嚴(yán)重影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量,甚至隱藏著巨大的安全隱患�；诖�,本論文從仿生學(xué)角度出發(fā),觀察長(zhǎng)年生活在砂石當(dāng)中具有優(yōu)異耐磨性能的生物體體表硬質(zhì)單元體的分布形態(tài)和分布密度,抽象出單元體間距s=1, 2, 3, 4, 5 mm的點(diǎn)狀、條紋和網(wǎng)狀的表面形貌。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)激光熔覆加工參數(shù)的優(yōu)化,將優(yōu)化后的參數(shù)用于不同表面形貌的新型仿生導(dǎo)軌的制備。利用自主開(kāi)發(fā)的速度、載荷和滾柱直徑可變的往復(fù)式滾動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī),實(shí)驗(yàn)性地研究新型仿生導(dǎo)軌在滾柱直徑分別為4, 7和10mm情況下的耐磨性能。通過(guò)控制變量法,考察不同因素對(duì)新型仿生導(dǎo)軌耐磨性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,新型仿生導(dǎo)軌的耐磨性能是仿生形態(tài)、單元間距和滾柱直徑綜合作用的結(jié)果;與傳統(tǒng)機(jī)床滾動(dòng)導(dǎo)軌相比,新型仿生導(dǎo)軌的耐磨性能提高了 80%以上;不管是點(diǎn)狀、條紋還是網(wǎng)狀仿生形態(tài),在滾柱直徑為10 mm的情況下,新型仿生導(dǎo)軌的磨損深度隨單元間距的增加而增加;在滾柱直徑為4mm和7mm的情況下,隨單元間距的增加而減少。本研究為開(kāi)發(fā)耐磨性能更加優(yōu)越的新型仿生導(dǎo)軌提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論支撐,對(duì)推進(jìn)工程仿生學(xué)的發(fā)展、研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)、促進(jìn)原始創(chuàng)新具有重要的社會(huì)意義。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：TG502;TN249
【部分圖文】：

?第２章機(jī)床滾動(dòng)導(dǎo)軌磨損試驗(yàn)機(jī)的研制??運(yùn)動(dòng)，具體連接方式如圖２．７所示。??工作臺(tái)??一工作臺(tái)支撐件??圖２．７螺母、工作臺(tái)和重物塊的連接方式??滾動(dòng)滑塊、工作臺(tái)和重物塊的重力作用于導(dǎo)軌試件上，構(gòu)成滾動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)??的加載系統(tǒng)。施加不同質(zhì)量的重物實(shí)現(xiàn)載荷的調(diào)節(jié)，換用不同型號(hào)的滾動(dòng)滑塊實(shí)??現(xiàn)滾柱直徑的改變。滾動(dòng)滑塊選用日本ＩＫＯＳＲ滾動(dòng)軸承，如圖２．８所示，通過(guò)??螺栓與工作臺(tái)固連，在試件上隨工作臺(tái)水平往復(fù)滾動(dòng)，具體連接方式如圖２．９所??圖２．８日本ＩＫＯＳＲ型號(hào)滾動(dòng)滑塊??１７??

?第２章機(jī)床滾動(dòng)導(dǎo)軌磨損試驗(yàn)機(jī)的研制??運(yùn)動(dòng)，具體連接方式如圖２．７所示。??工作臺(tái)??一工作臺(tái)支撐件??圖２．７螺母、工作臺(tái)和重物塊的連接方式??滾動(dòng)滑塊、工作臺(tái)和重物塊的重力作用于導(dǎo)軌試件上，構(gòu)成滾動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)??的加載系統(tǒng)。施加不同質(zhì)量的重物實(shí)現(xiàn)載荷的調(diào)節(jié)，換用不同型號(hào)的滾動(dòng)滑塊實(shí)??現(xiàn)滾柱直徑的改變。滾動(dòng)滑塊選用日本ＩＫＯＳＲ滾動(dòng)軸承，如圖２．８所示，通過(guò)??螺栓與工作臺(tái)固連，在試件上隨工作臺(tái)水平往復(fù)滾動(dòng)，具體連接方式如圖２．９所??圖２．８日本ＩＫＯＳＲ型號(hào)滾動(dòng)滑塊??１７??

?Ｖ??ｘｉ＾??試件??圖２．９試件、滾動(dòng)滑塊和工作臺(tái)的連接方式??為了讓工作臺(tái)同時(shí)適用于ＳＲ５０１２５、ＳＲ４０９０、ＳＲ２０５０不同型號(hào)滾動(dòng)滑塊的??裝配，對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)如圖２．１０所示，工作面板左右對(duì)稱(chēng)，中??間的小孔用于潤(rùn)滑油的添加，其它沉頭孔分別用于不同型號(hào)滾動(dòng)滑塊的連接。??ＳＲ５０１２５軸承連接沉頭孔Ｘ８??？?加油孔Ｘ２??／?｜?絲杠螺母連接沉頭孔Ｘ４???５?免??＼?ＳＲ２０５０軸承連接沉頭孔Ｘ��；??ＳＲ４０９］軸承｜連接沉頭孔Ｘ８?｜?｜??圖２．１０工作臺(tái)的非標(biāo)設(shè)計(jì)??１８??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜鵬東;;仿生學(xué)及生物力學(xué)研究綜述[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2013年09期

2 屈重年;伍良生;肖毅川;張仕海;;機(jī)床導(dǎo)軌技術(shù)研究綜述[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2012年01期

3 韓彬;李美艷;王勇;;激光熔覆鐵基合金涂層的高溫氧化性能[J];中國(guó)激光;2011年08期

4 張凌峰;熊毅;張毅;劉玉亮;;高錳鋼在激光沖擊作用下的微觀特征[J];中國(guó)激光;2011年06期

5 張?jiān)讫?馬兵;;天才般的仿生設(shè)計(jì)[J];工業(yè)設(shè)計(jì);2011年05期

6 劉洪志;;磨損與磨損可靠性[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2009年17期

7 蘇博;;固鉑仿生蜂巢輪胎[J];橡膠科技市場(chǎng);2009年10期

8 瞿志俊;于敏;郭策;戴振東;;端面接觸摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的研制[J];機(jī)械工程師;2008年12期

9 黃玉松;鄭威;辛培訓(xùn);王玲;李寧;汪得功;;貝殼珍珠層結(jié)構(gòu)仿生復(fù)合材料研究[J];工程塑料應(yīng)用;2008年10期

10 王淑仁;閆玉濤;殷偉俐;丁津原;;齒輪嚙合摩擦疲勞磨損的計(jì)算模型[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王文波;大壁虎運(yùn)動(dòng)人工誘導(dǎo)的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 葉鵬云;割草機(jī)刀片激光表面強(qiáng)化的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2016年

2 駱海波;網(wǎng)狀仿生耦合單元的特征參數(shù)對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌耐磨性的影響研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 鹿樹(shù)超;材料、結(jié)構(gòu)耦元對(duì)灰鑄鐵耐滾動(dòng)疲勞磨損性能影響[D];吉林大學(xué);2015年

4 鄧猛;激光熔凝仿生耦合灰鑄鐵導(dǎo)軌的耐磨性研究[D];太原科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2860782