砂輪磨切加工技術(shù)是利用薄片砂輪的高速旋轉(zhuǎn)通過(guò)磨粒對(duì)工件材料的不斷磨削,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼、鐵、銅等金屬材料和木材、石材等非金屬材料進(jìn)行切斷的加工方法,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、建筑以及汽車(chē)制造等領(lǐng)域。然而,由于砂輪片表面的磨粒形貌多樣、分布不規(guī)則且有效磨粒數(shù)量很難確定等問(wèn)題,一直都是薄砂輪片磨切加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精確化、平穩(wěn)化和高效化的難點(diǎn)所在。因此,如何能夠詳細(xì)描述薄砂輪片磨切負(fù)載特性,有效建立薄砂輪片磨切負(fù)載數(shù)學(xué)模型,對(duì)提高關(guān)鍵零部件的加工精度、生產(chǎn)效率以及節(jié)約成本等有非常重要的理論研究?jī)r(jià)值和工程實(shí)際效益�；诖�,本論文的主要工作如下:(1)設(shè)計(jì)并改進(jìn)自動(dòng)進(jìn)給砂輪磨切裝置,搭建磨切負(fù)載特性試驗(yàn)平臺(tái)。根據(jù)伺服電機(jī)和三相交流異步電動(dòng)機(jī)特性,設(shè)計(jì)5種進(jìn)給速度和4種磨切速度,進(jìn)行磨切試驗(yàn)。(2)建立薄砂輪片磨切負(fù)載特性數(shù)學(xué)模型。首先,提出磨切力由“磨削力”和“切割力”共同組成;其次,綜合考慮磨粒形貌、單磨粒磨削深度、磨粒與工件接觸弧長(zhǎng)以及有效磨粒數(shù),分別建立磨削負(fù)載數(shù)學(xué)模型和切割負(fù)載數(shù)學(xué)模型;然后,通過(guò)引入磨粒高度系數(shù)模型和有效磨粒系數(shù)模型優(yōu)化了磨切負(fù)載特性模型;最后,根據(jù)磨削力和切割力占比不同原則,建立多磨粒磨切負(fù)載特性模型。仿真和試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明:(a)將磨粒抽象為隨機(jī)分布的剛性多面體,基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,發(fā)現(xiàn)磨粒凸出高度服從瑞利分布,引入磨粒高度系數(shù)ε模型,結(jié)合磨粒與工件動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)弧長(zhǎng),提出并優(yōu)化了磨切負(fù)載數(shù)學(xué)模型。相對(duì)傳統(tǒng)模型,降低了10%的仿真誤差。(b)根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)方法,引入有效磨粒系數(shù)模型,綜合考慮單磨粒磨削負(fù)載影響因素,建立多磨粒磨切負(fù)載特性數(shù)學(xué)模型,相對(duì)傳統(tǒng)模型,降低了5.6%的仿真誤差。(c)綜合考慮磨粒高度系數(shù)ε和有效磨粒數(shù)η可以更加準(zhǔn)確的建立磨切負(fù)載數(shù)學(xué)模型,其仿真與實(shí)驗(yàn)誤差不超過(guò)7.8%,具有較好的計(jì)算精度和穩(wěn)定性,為實(shí)際磨切加工中工藝參數(shù)優(yōu)化提供良好的理論支撐與技術(shù)指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG580.6
【部分圖文】：

第一章 緒 論背景和意義的背景和意義會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)ι拜喥デ匈|(zhì)量的要求也在不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磨切功能的裝備需求也逐步往較高的生產(chǎn)效率、低廉的生產(chǎn)要設(shè)備具備能夠?qū)崿F(xiàn)高度的智能化生產(chǎn)。砂輪片磨切技術(shù)作為一種歷的加工方法，是利用薄片砂輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)工件的不斷磨削，從而質(zhì)料和一些有色金屬等進(jìn)行切斷加工的一種常用設(shè)備，廣泛適用于機(jī)、汽車(chē)制造等行業(yè)[1](如下圖 1.1 所示)。相比較早期的一些加工水平，在降低加工成本還是提高磨切效率方面都有了質(zhì)的飛躍。磨切在機(jī)械重要。

研究框架

圖 2.2 磨切試驗(yàn)系統(tǒng)輪片磨切試驗(yàn)系統(tǒng)非常重要的組成部分之一，它為砂輪。采用伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)，可以準(zhǔn)確控制進(jìn)給速度中不會(huì)產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)存在的丟步或者過(guò)沖現(xiàn)象。從而實(shí) 所示。主要結(jié)構(gòu)為：伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與傳動(dòng)絲杠連接承在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，底端通過(guò)支撐端軸承支承在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)基座上，絲杠螺母與傳動(dòng)絲杠通過(guò)螺紋副連接。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2884221