本文關(guān)鍵詞：磨粒葉序排布端面砂輪磨削機(jī)理的若干研究

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【摘要】：磨削加工是目前應(yīng)用最為廣泛的精密和超精密加工技術(shù)之一,一般作為機(jī)械加工的最后一道工序,以獲得高精度和高質(zhì)量的加工表面。與車削和銑削等加工方法相比,磨削加工方法存在著非常大的優(yōu)勢。但是由于砂輪表面磨粒分布的隨機(jī)性,易引起砂輪表面磨粒堵塞,導(dǎo)致磨削時(shí)損傷工件,在影響加工工件表面質(zhì)量的同時(shí)降低了砂輪的使用壽命。因此,對砂輪表面進(jìn)行磨粒的有序化排布,提高加工表面質(zhì)量的同時(shí)改善砂輪的磨削性能,成為磨削加工領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。為此本文將生物學(xué)中的葉序排布理論引入到端面砂輪的設(shè)計(jì)中來,并進(jìn)一步開展砂輪表面磨粒的有序化排布的研究,以使磨粒排布處于最致密均勻的狀態(tài),這對未來有序化可控排布砂輪的磨削研究和推動磨削技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文首先通過對生物學(xué)葉序理論的研究,完成了葉序模型的建立。利用三維軟件建立了葉序磨粒排布砂輪模型,提出了砂輪表面磨粒有序排布的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)而完成葉序磨粒排布端面電鍍砂輪的制造。其次,從運(yùn)動學(xué)的角度建立不同排布砂輪磨削工件表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB軟件對四棱錐磨粒不同排布砂輪磨削工件表面三維幾何形貌進(jìn)行了仿真分析;分析不同磨削參數(shù)對砂輪磨削工件表面粗糙度的影響規(guī)律,并對葉序、交錯、無序及矩陣排布砂輪進(jìn)行仿真對比。結(jié)果表明,葉序排布砂輪性能較好。再次,開展了端面砂輪磨削加工實(shí)驗(yàn)。研究葉序系數(shù)以及磨削參數(shù)對于砂輪磨削工件表面粗糙度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,砂輪磨削工件表面粗糙度隨著葉序系數(shù)k的增大而變大;與其他排布砂輪相比,葉序排布砂輪磨削后得到的粗糙度最小;實(shí)驗(yàn)結(jié)果與MATLAB仿真后得到的粗糙度趨勢走勢一致。最后,完成砂輪磨削力實(shí)驗(yàn)。對不同排布砂輪進(jìn)行磨削加工實(shí)驗(yàn)對比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明葉序排布砂輪磨削后測得的磨削力隨葉序系數(shù)k的增大而減小;相較錯位、矩陣、無序排布,葉序磨粒排布端面砂輪磨削工件后測得的磨削力最小。
【關(guān)鍵詞】：磨削 葉序 端面砂輪 粗糙度
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 本課題研究的背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 磨削技術(shù)未來的發(fā)展趨勢13-14
• 1.2.2 磨粒有序化排布砂輪的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 磨粒有序排布對砂輪磨削時(shí)產(chǎn)生的粗糙度和力的影響17-19
• 1.3 課題來源及意義19-20
• 1.3.1 課題的來源19
• 1.3.2 課題的意義19-20
• 1.4 本課題研究內(nèi)容20-21
• 第2章 磨粒葉序排布端面砂輪的設(shè)計(jì)與制造21-30
• 2.1 植物葉序的概述21-22
• 2.2 基于H.Vogel葉序模型的葵花籽粒分布22-25
• 2.2.1 葵花籽粒的葉序模型22-23
• 2.2.2 葉序參數(shù)對于籽粒排布的影響23-25
• 2.3 磨粒葉序排布砂輪基體的設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.1 砂輪基體的設(shè)計(jì)25
• 2.3.2 砂輪表面磨粒排布設(shè)計(jì)25-27
• 2.4 磨粒葉序排布砂輪的制造27-29
• 2.4.1 電鍍流程介紹27-28
• 2.4.2 電鍍砂輪實(shí)物28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 端面砂輪磨削的表面粗糙度仿真分析30-52
• 3.1 端面砂輪磨削的表面粗糙度數(shù)學(xué)建模30-35
• 3.1.1 磨粒在z軸方向的切削深度32-33
• 3.1.2 不同排布砂輪表面磨粒的極坐標(biāo)位置方程33-35
• 3.2 砂輪磨削工件表面形貌的可行性分析35-36
• 3.2.1 MATLAB軟件的概述35
• 3.2.2 MATLAB模擬砂輪磨削工件表面三維幾何形貌35-36
• 3.3 砂輪磨削仿真過程設(shè)計(jì)分析36-39
• 3.3.1 砂輪模擬磨削工件表面流程設(shè)計(jì)36-37
• 3.3.2 砂輪模擬仿真各個(gè)變量的對比設(shè)計(jì)37-39
• 3.4 MATLAB仿真砂輪磨削工件表面三維形貌粗糙度值39-42
• 3.5 砂輪磨削仿真及仿真結(jié)果分析42-51
• 3.5.1 葉序系數(shù)k對磨粒葉序排布砂輪磨削工件表面粗糙度的影響42-44
• 3.5.2 四棱錐型磨粒不同排布砂輪磨削工件表面粗糙度仿真44-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第4章 端面砂輪磨削的表面粗糙度實(shí)驗(yàn)52-65
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料及性能52-53
• 4.2 磨削實(shí)驗(yàn)設(shè)備與過程53-58
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備概述53-56
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)56-58
• 4.3 磨削實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-64
• 4.3.1 磨削區(qū)工件表面粗糙度的穩(wěn)定過程58-59
• 4.3.2 葉序系數(shù)k對砂輪磨削工件表面粗糙度的影響59-60
• 4.3.3 不同排布砂輪磨削工件表面粗糙度對比試驗(yàn)60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 端面砂輪磨削力實(shí)驗(yàn)65-76
• 5.1 磨削力測量設(shè)備65-66
• 5.2 磨削力的分析66
• 5.3 磨削實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)定66-67
• 5.4 端面砂輪磨削實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析67-75
• 5.4.1 磨削區(qū)工件表面磨削力的穩(wěn)定過程67-70
• 5.4.2 葉序系數(shù)k對葉序砂輪磨削力的影響70-71
• 5.4.3 不同排布砂輪磨削力對比試驗(yàn)71-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論與展望76-78
• 1 結(jié)論76
• 2 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果82-83
• 致謝83-84

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔建昆;范灝;奚偉辰;盧強(qiáng);張立陽;;五軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床工作臺運(yùn)動方案與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程與自動化;2011年04期

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本文編號：638823