毛刺是機械加工中最常見的附帶產(chǎn)物,對一些精密元件的工作性能危害性極大。航空、航天及精密醫(yī)療類儀器的閥門類零件中會存在大量的交叉孔特征,此類帶交叉孔特征的閥門類零件在機械加工時交叉孔相貫線處的毛刺不易去除,從而會大大降低設(shè)備及儀器工作時的可靠性。隨著專家學者們對超聲加工技術(shù)不斷的深入研究,超聲加工技術(shù)在工程上得到了廣泛的應用。針對交叉孔相貫線處毛刺難以去除的問題,本文提出利用超聲波加工的方式去除交叉孔毛刺,并對該加工方式做了具體的研究。論文主要研究工作如下:（1）設(shè)計并制作了超聲去除交叉孔毛刺的試驗裝置。基于超聲波加工及流體磨料加工的特點,對超聲波去除交叉孔毛刺裝置的方案進行了總體設(shè)計,后續(xù)通過對裝置中各個功能模塊的選型及設(shè)計,成功的制作出了超聲去除交叉孔毛刺的試驗裝置。（2）設(shè)計并分析了超聲加工系統(tǒng)中的核心部件變幅桿。首先通過理論設(shè)計與有限元分析相結(jié)合的方式設(shè)計出單一縱振的圓錐復合變幅桿,并對其進行阻抗分析及現(xiàn)場測試,測試分析表明所設(shè)計的變幅桿振動性能良好,滿足設(shè)計及使用要求;然后通過在圓錐復合變幅桿的圓錐過渡段切制螺旋槽的方式設(shè)計出縱扭共振變幅桿;最后分析了縱扭共振變幅桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)對... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

金屬切削加工后毛刺形狀簡圖

太原理工大學碩士研究生學位論文去除毛刺，但加工時間過長會對工件表面造成空蝕，影響工件精度。印度 S.Rajesha[32]等人借助 ANSYS FLUENT 軟件對超聲波輔助磨料流加工過程進行了仿真分析，其研究分析了存在于磨料介質(zhì)中的微小磨料顆粒與工件表面上的凹凸不平處的相互作用，并驗證了此相互作用有助于工件表面毛刺的去除。夏三星[33]對不銹鋼微創(chuàng)手術(shù)導管端部和相貫孔處毛刺的去除進行了研究，其研究方法主要是在單一磨料水射流去毛刺的基礎(chǔ)上加入超聲輔助，結(jié)果表明在引入超聲輔助后，會得到更好的毛刺去除效果。甘露華[34]利用有限元分析軟件 ABAQUS 分析了磨粒以不同速度撞擊毛刺時毛刺上的應力分布狀態(tài)，得出的應力分布云圖如圖 1-2 所示。其研究結(jié)果表明當 SiC 磨粒以2m/s 的速度撞擊毛刺時，毛刺上會產(chǎn)生 554MPa 的等效應力，該等效應力足以將 45#鋼上的毛刺去除，且撞擊速度越高，毛刺所受的等效應力值越大。

且撞擊速度越高，毛刺所受的等效應力值越大。（a）模型圖 （b）v=2m/s （c）v=3m/s圖 1-2 磨粒撞擊毛刺應力云圖[34]Fig. 1-2 stress Nephogram of abrasive impacting burr張漢辰[35]對利用空化效應去除毛刺的機理進行了研究，研究認為空化效應去除毛主要機理是利用空化泡潰滅時所產(chǎn)生的射流對毛刺的沖擊，并將空化泡潰滅近似于爆炸，采用 ABAQUS 有限元分析軟件對單個空化泡潰滅瞬間在毛刺上所產(chǎn)生的應行仿真分析，如圖 1-3 所示，結(jié)果表明隨著空化泡潰滅點距毛刺距離的增加，毛刺受的應力值也隨之減小。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]不銹鋼微創(chuàng)手術(shù)導管超聲復合磨料水射流去毛刺技術(shù)研究[D]. 夏三星.南京航空航天大學 2018
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[3]航空發(fā)動機葉片電解質(zhì)等離子去毛刺技術(shù)的研究[D]. 張旭.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]小孔相貫線超聲去毛刺工藝試驗研究和數(shù)值分析[D]. 甘露華.太原理工大學 2015
[5]基于空化效應的超聲波去毛刺機理及實驗研究[D]. 張漢辰.太原理工大學 2015
[6]超聲去除小孔交叉孔處毛刺加工方法的研究[D]. 任翠紅.太原理工大學 2014
[7]無再鑄層小孔電火花—電解組合加工工藝研究[D]. 劉欣.南京航空航天大學 2014



本文編號：3542081