發(fā)布時(shí)間：2017-08-17 17:34

  本文關(guān)鍵詞：滾磨光整加工動(dòng)力學(xué)變量的模擬仿真與測(cè)試

  更多相關(guān)文章： 滾磨光整加工 EDEM 滾筒軸線方向 填充率 傳動(dòng)比 動(dòng)力學(xué)變量

【摘要】：機(jī)械零件的表面質(zhì)量對(duì)設(shè)備的耐磨性、配合精度、抗腐蝕性、接觸剛度、抗疲勞強(qiáng)度、可靠性及壽命等機(jī)械設(shè)備的性能都有十分重要的影響。表面加工技術(shù)可以根據(jù)需要對(duì)零件進(jìn)行去毛刺、除飛邊、降低表面粗糙度，改善零件表面應(yīng)力狀態(tài)；去除零件毛坯在鑄鍛、沖壓、焊接之后表面存在的氧化層、粘砂及殘留焊渣，保證毛坯零件的表面質(zhì)量；對(duì)切削加工后的零件進(jìn)行棱邊倒圓、去除毛刺、消除微觀裂紋，改善物理力學(xué)性能。滾磨光整加工技術(shù)作為一種典型的自由磨具表面光整加工方法，因?yàn)榫哂屑庸こ杀镜�、加工效果好、加工效率高及加工設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際生產(chǎn)加工中得到了廣泛的應(yīng)用。 一直以來對(duì)滾磨光整加工機(jī)理都停留在理論的定性分析上，本文通過應(yīng)用三維離散元軟件EDEM對(duì)滾磨光整加工過程進(jìn)行仿真，并應(yīng)用相關(guān)測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試分析，對(duì)加工過程中磨料的運(yùn)動(dòng)、磨料對(duì)工件的作用、工件運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)變量進(jìn)行定量化數(shù)值分析。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.通過改變離心式滾磨光整加工中滾筒軸線的方向，分析臥式、立式離心式滾磨光整加工中各種動(dòng)力學(xué)變量的異同，及每種加工的優(yōu)缺點(diǎn)。仿真結(jié)果表明：與臥式離心式滾磨光整加工相比，立式離心滾磨中磨料的運(yùn)動(dòng)更劇烈，運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，作用力不均勻。 2.通過設(shè)置不同填充率,分析填充率對(duì)離心式滾磨光整加工的影響。仿真結(jié)果表明：填充率為30%時(shí)磨料速度差異很大、翻滾劇烈，磨料對(duì)工件作用力較大；填充率為90%時(shí)磨料無法形成強(qiáng)制流動(dòng)層，磨料整體運(yùn)動(dòng)緩和，與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)很微弱；填充率為50%、65%時(shí)，磨料的強(qiáng)制流動(dòng)層明顯，加工流動(dòng)層較長，而且滑移層磨料的運(yùn)動(dòng)速度較均勻，有利于加工。 3.通過設(shè)置不同傳動(dòng)比n/N，分析傳動(dòng)比對(duì)離心式滾磨光整加工的影響。對(duì)不同傳動(dòng)比下磨料的平均速度、法向接觸力、切向接觸力等動(dòng)力學(xué)變量進(jìn)行分析，得到加工中存在最佳傳動(dòng)比n/N，達(dá)到理想加工效果。 4.在振動(dòng)式滾磨光整加工設(shè)備中應(yīng)用動(dòng)態(tài)式壓力傳感器，測(cè)量加工過程中偏心塊夾角、工件埋入深度等因素對(duì)加工過程的影響，并分析了固定工件加工過程中受力最大的裝夾角。測(cè)試數(shù)據(jù)表明：偏心塊的夾角對(duì)磨料的運(yùn)動(dòng)及磨料與工件的相互作用有一定的影響；在一定加工深度內(nèi)，磨料對(duì)工件的作用力隨著埋入深度的增加而增大，但隨著埋入深度的增加，，磨料對(duì)工件的作用力增幅陡增；工件在加工過程中的運(yùn)動(dòng)具有明顯周期性；固定工件加工裝夾角α=20o時(shí)磨料會(huì)以工件為中心聚集，此時(shí)工件所受作用力最大。 本文通過應(yīng)用三維離散元EDEM軟件從微觀運(yùn)動(dòng)方面對(duì)離心式滾磨光整加工過程中磨料的運(yùn)動(dòng)、磨料對(duì)工件的作用力等方面進(jìn)行了定量化分析，并對(duì)振動(dòng)式滾磨光整加工作用力進(jìn)行測(cè)試及相關(guān)定量分析，完善了滾磨光整加工的相關(guān)理論，填補(bǔ)了其定量化分析的空白。
【關(guān)鍵詞】：滾磨光整加工 EDEM 滾筒軸線方向 填充率 傳動(dòng)比 動(dòng)力學(xué)變量
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 表面光整加工技術(shù)綜述11-15
• 1.2.1 表面光整加工技術(shù)的含義11-12
• 1.2.2 表面光整加工技術(shù)的分類12-15
• 1.3 滾磨光整加工定量化分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 三維離散元軟件的簡介18-21
• 1.4.1 三維離散元法定義18-19
• 1.4.2 離散元軟件 EDEM 的計(jì)算原理及計(jì)算模型19-20
• 1.4.3 離散單元法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5 課題的研究背景及主要研究內(nèi)容21-22
• 1.5.1 課題的研究背景21
• 1.5.2 課題的主要研究內(nèi)容21-22
• 1.6 本章小結(jié)22-23
• 第二章 滾筒軸線對(duì)離心式滾磨光整加工影響的模擬仿真23-35
• 2.1 離心式滾磨光整加工簡介23-25
• 2.2 仿真參數(shù)設(shè)置25-27
• 2.2.1 設(shè)備及加工參數(shù)設(shè)置25
• 2.2.2 EDEM 的參數(shù)設(shè)置25-26
• 2.2.3 Hertz-Mindlin 無滑動(dòng)接觸模型26-27
• 2.3 臥式、立式離心式滾磨光整加工中速度的分析27-29
• 2.4 臥式、立式離心式滾磨光整加工過程中動(dòng)力學(xué)變量的分析29-33
• 2.4.1 加工過程中磨料對(duì)工件的接觸力分析29-31
• 2.4.2 加工過程中工件總能量的變化31-32
• 2.4.3 工件間的相互作用32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第三章 填充率對(duì)臥式離心式滾磨光整加工影響的模擬仿真35-47
• 3.1 臥式離心式滾磨光整加工過程中磨料的運(yùn)動(dòng)分析35-36
• 3.2 填充率對(duì)臥式離心式滾磨光整加工實(shí)踐的影響36-37
• 3.3 仿真參數(shù)設(shè)置37-39
• 3.4 磨料速度的仿真分析39-40
• 3.5 填充率對(duì)臥式離心式滾磨光整加工動(dòng)力學(xué)變量的影響40-45
• 3.5.1 填充率對(duì)法向、切向接觸力的影響40-44
• 3.5.2 填充率對(duì)加工過程中工件總能量的影響44-45
• 3.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45
• 3.7 本章小結(jié)45-47
• 第四章 傳動(dòng)比對(duì)臥式離心式滾磨光整加工影響的模擬仿真47-57
• 4.1 傳動(dòng)比范圍的理論計(jì)算47-48
• 4.2 傳動(dòng)比對(duì)加工過程中運(yùn)動(dòng)的影響48-51
• 4.2.1 傳動(dòng)比對(duì)磨料流態(tài)的影響48-51
• 4.2.2 傳動(dòng)比對(duì)工件及磨料速度的影響51
• 4.3 傳動(dòng)比對(duì)臥式離心式滾磨光整加工動(dòng)力學(xué)變量的影響51-54
• 4.3.1 傳動(dòng)比對(duì)法向、切向接觸力的影響51-53
• 4.3.2 傳動(dòng)比對(duì)加工過程中工件能量的影響53-54
• 4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 振動(dòng)式滾磨光整加工的測(cè)試分析57-75
• 5.1 引言57-58
• 5.2 傳感器的基本概論58-60
• 5.2.1 傳感器的分類58-59
• 5.2.2 常用測(cè)力傳感器59-60
• 5.3 振動(dòng)式滾磨光整加工動(dòng)力學(xué)變量的測(cè)試與分析60-74
• 5.3.1 振動(dòng)式滾磨光整加工機(jī)理60-61
• 5.3.2 影響加工效果的主要因素61-62
• 5.3.3 滾筒振動(dòng)頻率的測(cè)試62-63
• 5.3.4 偏心塊夾角(α0)對(duì)作用力的影響63-65
• 5.3.5 固定工件埋入深度對(duì)作用力的影響65-67
• 5.3.6 振動(dòng)式滾磨光整加工過程中工件運(yùn)動(dòng)周期性的分析67-71
• 5.3.7 固定工件加工過程中最大作用力方向的確定71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 總結(jié)75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：690270