軟固結磨粒氣壓砂輪動力學分析及工藝優(yōu)化方法
本文選題:氣壓砂輪 + 振動。 參考:《浙江工業(yè)大學》2016年碩士論文
【摘要】:采用氣壓砂輪進行模具光整加工可以縮短加工時間,提高加工質量。六自由度機器人控制氣壓砂輪拋光技術,可以有效去除模具表面加工痕跡,獲得高品質表面。機器的顫振與加工工藝參數(shù)的選取會影響光整加工時模具表面質量,并導致加工效率低下。因此為了解決此類問題,本文首先對氣壓砂進行仿真分析,通過分析轉速和充氣壓力對氣壓砂輪應力和整體應變的變化趨勢,獲得較優(yōu)加工工藝參數(shù);然后運用模態(tài)技術對氣壓砂輪拋光工具的動態(tài)特性進行仿真分析,優(yōu)化主振動部件進而減小機器的顫振,并利用錘擊法對其進行實驗驗證;最后在較優(yōu)轉速和充氣壓力下,對氣壓砂輪拋光工具連接板優(yōu)化后進行光整加工實驗,獲得了高品質表面。本文具體工作如下:(1)創(chuàng)建氣壓砂輪模型并進行仿真分析,分析不同轉速和充氣壓力對氣壓砂輪接觸應力和整體應變的變化趨勢,得到較優(yōu)加工工藝參數(shù):1500rmp和0.1MPa。(2)創(chuàng)建氣壓砂輪拋光工具有限元模型,并對其進行自由模態(tài)與約束模態(tài)分析。針對氣壓砂輪拋光工具設計相應模態(tài)測試實驗系統(tǒng),利用錘擊法對其進行模態(tài)實驗,與有限元計算結果進行比較,驗證有限元模型的合理性,優(yōu)化主振動部件連接板。(3)搭建氣壓砂輪光整加工實驗平臺,針對不同轉速和充氣壓力進行了16組實驗,通過分析實驗結果,得出較優(yōu)轉速和充氣壓力,同時驗證氣壓砂輪有限元仿真的正確性。(4)在較優(yōu)轉速和充氣壓力下,對連接板優(yōu)化后的氣壓砂輪拋光工具進行光整加工實驗,試驗結果表明優(yōu)化之后的氣壓砂輪拋光工具進行光整加工時可以提高材料表面質量。本研究成果對于改善氣壓砂輪拋光過程的振動和光整加工平穩(wěn)性問題有一定的指導意義,同時是對拋光方式的一種優(yōu)化設計。
[Abstract]:The air pressure grinding wheel can shorten the processing time and improve the machining quality. The six degree of freedom robot can control the polishing technology of pneumatic grinding wheel, which can effectively remove the machining trace of mold surface and obtain high quality surface. The flutter of the machine and the selection of processing parameters will affect the surface quality of die during finishing and lead to low machining efficiency. So in order to solve this kind of problem, this paper first carries on the simulation analysis to the pressure sand, through the analysis speed and the inflation pressure to the pressure wheel stress and the overall strain change tendency, obtains the better processing craft parameter; Then the modal technology is used to simulate and analyze the dynamic characteristics of pneumatic grinding wheel polishing tool, to optimize the main vibration components and to reduce the chatter of the machine, and to verify it by hammering method. Finally, under the optimal rotational speed and inflatable pressure, the dynamic characteristics of the pneumatic grinding wheel polishing tool are simulated and analyzed. The high quality surface was obtained by finishing experiments on the polishing tool connection plate of pneumatic grinding wheel. The specific work of this paper is as follows: (1) the model of pneumatic grinding wheel is created and simulated, and the changing trend of contact stress and overall strain of pneumatic wheel under different rotational speeds and inflatable pressures are analyzed. The optimal processing parameters: 1: 1500rmp and 0.1MPa.m2) were obtained to create the finite element model of pneumatic grinding wheel polishing tool, and the free mode and constrained modal analysis were carried out. According to the pressure grinding wheel polishing tool, the corresponding modal test system is designed. The modal test is carried out by hammering method, and the results of finite element calculation are compared to verify the rationality of the finite element model. The experiment platform of air pressure grinding wheel finishing was set up by optimizing the connecting plate of main vibration component. Sixteen experiments were carried out according to different rotational speed and inflatable pressure. By analyzing the experimental results, the optimal rotational speed and inflatable pressure were obtained. At the same time, the correctness of finite element simulation of pneumatic grinding wheel is verified. The experimental results show that the surface quality of the material can be improved when the polishing tool of pneumatic grinding wheel is optimized. The research results have certain guiding significance for improving the vibration and smoothness of polishing process of pneumatic grinding wheel, and it is also a kind of optimization design of polishing mode.
【學位授予單位】:浙江工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG743
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,本文編號:1939796
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