發(fā)布時間：2017-04-28 16:38

  本文關鍵詞：典型孔精密研磨工藝與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展,孔類零件的應用越來越廣泛,零件內孔的表面質量對零件的裝配精度與使用壽命等有很大的影響。研磨是內孔精密加工的常用方法,研磨效果直接影響到孔的使用性能和可靠性能。磁力研磨法作為新型的研磨加工工藝,其利用磁極產生磁場將附著在磁極與工件間隙內的磁性磨料磁化并形成具有一定切削能力的磁粒刷壓附在工件表面,磁粒刷與工件間的相對摩擦、劃擦與切削作用實現(xiàn)對孔內壁的精密光整加工。本文基于磁力研磨加工機理研究,分別針對H62黃銅、SUS304不銹鋼、Al6061、45鋼四種典型材料的圓孔以及TC4鈦合金的錐孔進行了一系列仿真和試驗研究,主要以表面粗糙度和表面形貌為指標,分析影響磁力研磨光整加工主要影響因素及其作用規(guī)律,具體內容包括以下幾個方面:(1)敘述了磁力研磨法的國內外發(fā)展現(xiàn)狀、概念與特點,提出了本課題的主要研究內容與目的。研究了磁性磨粒在磁場中的受力,建立了磁力研磨加工的微觀去除模型,分析了其加工機理,從理論上確認了磁力研磨光整加工孔內壁的可行性。(2)研制設計了針對圓孔和錐孔磁力研磨光整加工的試驗裝置,介紹了檢測試驗數(shù)據(jù)的設備、試驗件材料的屬性,并對磁極的充磁方向和磁極與工件的加工間隙進行了ANSYS數(shù)值模擬分析,為進一步的試驗研究提供了理論基礎。(3)根據(jù)正交試驗法設計了多組針對圓孔的研磨試驗,研究加工工藝參數(shù)(磁極轉速、磨料粒徑、填充量)、研磨液種類、材料屬性等因素對工件表面質量的影響及作用規(guī)律。并匯總分析了試驗數(shù)據(jù),得出了表面粗糙度值的變化趨勢以及不同因素對其影響的顯著程度,結合加工后工件表面微觀形貌圖,得出了相對最佳的參數(shù)組合。(4)為了進一步提高對TC4鈦合金錐孔的研磨效率,將超聲波振動引入磁力研磨工藝,增加了磁性磨粒的瞬時研磨壓力,且磨粒在磁場力、離心力和振動力等的綜合作用下,其切削刃形成多方向的切削軌跡,工件的材料去除率高于傳統(tǒng)磁力研磨,且研磨后工件的表面粗糙度值較低,表面微觀形貌均勻,形狀精度也得到一定的改善。
【關鍵詞】：磁力研磨 圓孔 錐孔 表面粗糙度 表面形貌 加工效率
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.68
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1.緒論10-18
• 1.1 孔內壁研磨加工的意義10
• 1.2 孔內壁研磨加工的現(xiàn)狀10-13
• 1.3 磁力研磨技術的歷史和發(fā)展13-15
• 1.4 課題的來源及主要研究內容15-18
• 1.4.1 課題的來源15-16
• 1.4.2 本課題的主要研究內容16-18
• 2.孔內壁精密研磨的理論分析18-30
• 2.1 磁力研磨光整加工孔內壁的原理18-19
• 2.2 磁力研磨加工的特點19
• 2.3 磁性磨料的制備19-21
• 2.4 磁性磨粒的受力分析21-24
• 2.4.1 單個磁性磨粒受力分析21-23
• 2.4.2 磁粒刷對孔內壁的作用力分析23-24
• 2.5 磁力研磨材料去除機理24-28
• 2.5.1 微量切削與擠壓作用25-27
• 2.5.2 多次塑變磨損機理27
• 2.5.3 摩擦腐蝕磨損作用27-28
• 2.6 本章小結28-30
• 3.孔內壁研磨加工的試驗裝置與方案設計30-46
• 3.1 研磨試驗裝置與檢測設備30-33
• 3.1.1 研磨加工裝置設計30-31
• 3.1.2 檢測設備31-33
• 3.2 磁場的有限元模擬分析33-41
• 3.2.1 充磁方向對非導磁性材料的有限元模擬分析34-37
• 3.2.2 充磁方向對導磁性材料的有限元模擬分析37-38
• 3.2.3 加工間隙對非導磁與導磁性材料的有限元模擬分析38-41
• 3.3 試驗方案的設計41-44
• 3.3.1 試驗件的準備41-43
• 3.3.2 正交試驗設計43-44
• 3.3.3 試驗過程44
• 3.4 本章小結44-46
• 4.圓孔精密研磨的試驗研究46-68
• 4.1 試驗裝置及試驗條件46-47
• 4.2 研磨加工工藝參數(shù)對圓孔表面粗糙度的影響47-57
• 4.2.1 磁極轉速對圓孔表面粗糙度的影響48-49
• 4.2.2 磨料粒徑對圓孔表面粗糙度的影響49-50
• 4.2.3 填充量對圓孔表面粗糙度的影響50-51
• 4.2.4 正交試驗結果極差和方差分析51-57
• 4.3 研磨加工工藝參數(shù)對圓孔表面形貌的影響57-61
• 4.4 其他工藝參數(shù)對圓孔表面質量的影響61-66
• 4.4.1 研磨液種類對圓孔表面質量的影響61-63
• 4.4.2 材料性質對圓孔表面質量的影響63-66
• 4.5 本章小結66-68
• 5.錐孔精密研磨的試驗研究68-80
• 5.1 提高錐孔研磨加工效率的分析68-71
• 5.1.1 相對運動速度的分析69
• 5.1.2 磁感應強度的分析69-71
• 5.2 超聲振動磁力復合研磨錐孔的工作原理71-73
• 5.3 超聲振動磁力復合研磨錐孔的試驗裝置與條件73-75
• 5.4 超聲振動磁力復合研磨錐孔的試驗結果與分析75-79
• 5.4.1 材料去除量的結果分析75-76
• 5.4.2 表面粗糙度的結果分析76
• 5.4.3 表面形貌的結果分析76-78
• 5.4.4 形狀精度的結果分析78-79
• 5.5 本章小結79-80
• 6.總結與展望80-82
• 6.1 總結80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-86
• 附錄F 分布臨界值表86-91
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況91-92
• 致謝92-93
• 作者簡介93-94

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本文編號：333164