本文關鍵詞：固體粉末靜電噴涂涂層砂輪磨削加工技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的磨削加工過程中,為了降低磨削區(qū)的磨削溫度、提高工件加工表面質(zhì)量、延長磨具的使用壽命,需要使用大量的磨削液。然而,磨削液的大量使用不僅增加了零件的加工成本,還會給生態(tài)環(huán)境和操作工人的身體健康帶來危害。針對磨削過程中大量使用磨削液帶來的各種弊端這一問題,人們提出了綠色磨削這一技術。綠色磨削本著綠色制造的理念,在不污染環(huán)境和節(jié)約資源的前提下,進行零件的制造加工,是未來機械制造加工領域發(fā)展的一個重要方向。本文研究的固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削就是一種新式綠色加工方法。固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削是將固體粉末通過靜電噴涂的方法涂敷于砂輪表面,在砂輪磨粒表面形成一層很薄的潤滑膜,代替磨削液在磨削弧區(qū)起到冷卻減摩作用的金屬加工方式。固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削不僅能代替磨削液在磨削區(qū)起到冷卻、潤滑的作用,還可以改善工件的表面加工質(zhì)量、延長砂輪的使用壽命。這種新型綠色磨削制造技術避免了利用大量磨削液的冷卻效果來降低磨削弧區(qū)的溫度,從而解決了大量使用磨削液帶來的種種弊端。本文在研究了固體粉末靜電噴涂基本理論的基礎上,對粉末靜電噴涂裝置的總體結構和關鍵部位——噴槍進行了設計。為了獲得質(zhì)地均勻且連續(xù)的固體粉末靜電噴涂砂輪潤滑軟涂層,本文對靜電噴涂裝置的關鍵參數(shù):噴涂電壓、霧化壓力和出粉壓力以及它們之間的關系進行了研究與分析;采用DEFORM-3D有限元仿真軟件對固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪與未涂層砂輪磨削TC4鈦合金實驗進行了模擬仿真,通過對比仿真結果與實驗所得結果,綜合分析了固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削TC4鈦合金的各項磨削性能;進行了固體粉末靜電噴涂軟涂層CBN砂輪高速磨削TC4鈦合金的實驗探究,分析了固體粉末靜電噴涂軟涂層CBN砂輪高速磨削TC4鈦合金過程中的磨削力、磨削溫度、砂輪磨粒磨損情況及被加工工件表面完整性的變化規(guī)律,總結了CBN砂輪的固體粉末靜電噴涂軟涂層的潤滑特性。
【關鍵詞】：干式磨削 靜電噴涂 固體潤滑涂層 TC4鈦合金 DEFORM-3D
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及研究意義9-11
• 1.1.1 課題的研究背景9
• 1.1.2 課題的研究意義9-11
• 1.2 靜電噴涂涂層砂輪的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 靜電噴涂涂層11-12
• 1.2.2 涂層砂輪12
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 固體粉末靜電噴涂裝置的設計制造14-23
• 2.1 靜電噴涂裝置設計的基礎理論14-19
• 2.1.1 靜電噴涂基本原理14-15
• 2.1.2 氣體放電理論15-17
• 2.1.3 靜電噴涂裝置的介紹17-19
• 2.2 靜電噴涂裝置的設計19-21
• 2.2.1 靜電噴涂裝置的總體結構設計19-20
• 2.2.2 靜電噴涂主要部件—噴槍的設計20-21
• 2.3 靜電噴涂效果測試試驗21-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第3章 基于DEFORM-3D的有限元模擬分析23-41
• 3.1 有限元法及DEFORM概述23-24
• 3.2 DEOFORM-3D有限元模擬的關鍵技術24-25
• 3.2.1 網(wǎng)格重劃技術24
• 3.2.2 材料應力模型24
• 3.2.3 摩擦模型24-25
• 3.2.4 切削分離準則25
• 3.3 有限元仿真模型的建立25-31
• 3.3.1 仿真幾何模型的建立25-26
• 3.3.2 工件與磨粒材料的選擇26-27
• 3.3.3 仿真工藝的設定27-31
• 3.4 DEFORM-3D模擬仿真結果分析31-40
• 3.4.1 溫度場分析31-33
• 3.4.2 磨削力分析33-36
• 3.4.3 成屑過程分析36-39
• 3.4.4 單顆粒磨損程度分析39-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第4章 固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削TC4鈦合金實驗41-55
• 4.1 實驗材料及其性能41
• 4.2 實驗設備及其條件41-43
• 4.2.1 精密立式銑床41-42
• 4.2.2 靜電噴涂裝置42
• 4.2.3 砂輪的選用42-43
• 4.2.4 實驗條件43
• 4.3 磨削溫度信號的采集與處理43-47
• 4.3.1 磨削熱與磨削溫度43-44
• 4.3.2 磨削溫度測量44-46
• 4.3.3 磨削溫度信號的處理46-47
• 4.4 磨削力信號的采集與處理47-52
• 4.4.1 磨削力47-50
• 4.4.2 磨削力的測量50-52
• 4.4.3 磨削力信號的處理52
• 4.5 磨削加工表面質(zhì)量的檢測52-53
• 4.5.1 砂輪和工件表面形貌的檢測53
• 4.5.2 工件表面粗糙度的測量53
• 4.6 本章小結53-55
• 第5章 固體粉末靜電噴涂軟涂層砂輪磨削TC4鈦合金實驗結果分析55-65
• 5.1 磨削溫度實驗結果分析55-56
• 5.1.1 砂輪線速度對磨削溫度的影響55
• 5.1.2 磨削深度對磨削溫度的影響55-56
• 5.2 磨削力實驗結果分析56-59
• 5.2.1 砂輪線速度對磨削力的影響56-57
• 5.2.2 磨削深度對磨削力的影響57-59
• 5.3 砂輪與工件表面形貌檢測結果分析59-63
• 5.4 工件表面粗糙度測量結果分析63-64
• 5.5 本章小結64-65
• 第6章 結論與展望65-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71-72
• 申請學位期間的研究成果及所發(fā)表的學術論文72

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本文編號：396538