本文關(guān)鍵詞：小孔相貫線超聲去毛刺工藝試驗研究和數(shù)值分析

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【摘要】：機(jī)械加工中，在被加工工件的工件表面過渡處常常會產(chǎn)生各種不規(guī)則的毛刺，尤其是小孔相貫線的連接處。產(chǎn)生的毛刺雖小，但對零件的使用壽命和裝配精度有很大的影響，有時具有較大的危害。 隨著對超聲加工技術(shù)研究的不斷深入及超聲技術(shù)的日趨成熟，尤其是對超聲加工技術(shù)中超聲加工機(jī)理的研究，，超聲加工技術(shù)在工程上開始得到廣泛的應(yīng)用。 本文研究利用超聲加工的方法實現(xiàn)相貫孔毛刺的去除，將超聲加工技術(shù)應(yīng)用到毛刺去除技術(shù)中，更加體現(xiàn)了超聲加工技術(shù)的應(yīng)用廣泛性。本文主要對φ5mm相貫孔毛刺進(jìn)行超聲去除研究，對超聲加工系統(tǒng)中的主要部件—變幅桿進(jìn)行了設(shè)計與研究，對超聲去毛刺機(jī)理進(jìn)行分析，并利用ABAQUS/Explicit模塊對毛刺斷裂過程進(jìn)行仿真分析，最后進(jìn)行超聲去毛刺工藝試驗。 論文主要完成的內(nèi)容包括： 1.對相貫孔毛刺的形成機(jī)理進(jìn)行了分析研究，總結(jié)了各種毛刺去除方法的特點。基于超聲加工原理，針對鉆削45鋼后形成的相貫孔毛刺，分析了超聲加工去毛刺的機(jī)理。 2.設(shè)計分析了圓錐形、階梯形、高斯復(fù)合形三種變幅桿，通過有限元分析軟件ABAQUS對三種變幅桿進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，比較變幅桿的各種性能參數(shù)的理論值和仿真值，并分析了三種變幅桿的優(yōu)劣性，得出有限元分析軟件在變幅桿的設(shè)計中具有很高的可靠性。 3.將實驗用變幅桿與理論設(shè)計變幅桿進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)實驗用變幅桿的某些結(jié)構(gòu)（平面結(jié)構(gòu)、螺紋結(jié)構(gòu)、圓盤等）對變幅桿的諧振頻率等影響較小。 4.建立磨粒撞擊毛刺的模型和超聲空化產(chǎn)生的沖擊波對毛刺的沖擊模型，利用ABAQUS軟件的ABAQUS/Explicit模塊進(jìn)行仿真模擬，比較直觀地觀察毛刺受到磨料撞擊和超聲空化產(chǎn)生的沖擊作用后毛刺的應(yīng)力分布情況，研究了毛刺在不同撞擊速度和有無切向速度下毛刺的應(yīng)力變化情況，研究了不同磨粒作用下毛刺的應(yīng)力變化情況。 5.對不同加工因素可能對毛刺去除效果的影響進(jìn)行了分析，分析了各工藝參數(shù)對毛刺去除效果的原因。選取振幅、磨料粒徑和磨料懸浮液濃度為加工工藝參數(shù)，利用正交實驗設(shè)計方法進(jìn)行分析研究，得出現(xiàn)有實驗條件下的最佳工藝參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：超聲去毛刺 小孔相貫線 變幅桿 工藝試驗 有限元
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG663
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 超聲波技術(shù)簡介10-11
• 1.3 超聲波加工的原理及特點11-12
• 1.3.1 超聲波加工的原理11
• 1.3.2 超聲波加工的特點11-12
• 1.4 去毛刺技術(shù)簡介及毛刺去除方法12-14
• 1.4.1 去毛刺技術(shù)簡介12
• 1.4.2 毛刺的去除方法12-14
• 1.5 超聲去毛刺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.6 本文研究的意義及主要研究內(nèi)容15-18
• 1.6.1 本文研究的意義15
• 1.6.2 本文主要研究內(nèi)容15-18
• 第二章 小孔相貫線毛刺形成機(jī)理及超聲去毛刺機(jī)理18-24
• 2.1 毛刺概述18-19
• 2.1.1 毛刺的危害18
• 2.1.2 毛刺的形態(tài)種類18-19
• 2.2 小孔相貫線毛刺概述19-22
• 2.2.1 小孔相貫線毛刺形成原理19-20
• 2.2.2 鉆削毛刺的指標(biāo)及影響因素20-21
• 2.2.3 毛刺的檢測方法21-22
• 2.3 小孔相貫線超聲去毛刺機(jī)理22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 超聲波加工系統(tǒng)的主要組成及變幅桿的設(shè)計24-44
• 3.1 超聲波發(fā)生器24-25
• 3.2 超聲波換能器25-26
• 3.3 超聲變幅桿的設(shè)計與有限元分析26-40
• 3.3.1 變截面桿縱向振動的波動方程26-27
• 3.3.2 超聲變幅桿的理論設(shè)計與分析27-31
• 3.3.3 超聲變幅桿的有限元分析31-39
• 3.3.4 理論計算、有限元分析結(jié)果的比較39-40
• 3.4 實驗用變幅桿的設(shè)計與分析40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 超聲加工去毛刺的數(shù)值分析與模擬44-58
• 4.1 引言44-45
• 4.2 數(shù)值模擬的理論分析45-46
• 4.2.1 非線性有限元分析理論45
• 4.2.2 瞬態(tài)動力學(xué)分析概述45-46
• 4.3 有限元分析軟件 ABAQUS 介紹46-47
• 4.4 有限元仿真47-56
• 4.4.1 材料模型的選擇與分析47-48
• 4.4.2 模型的建立48
• 4.4.3 材料參數(shù)的選用48-49
• 4.4.4 速度場的定義和邊界條件49-50
• 4.4.5 模型的網(wǎng)格劃分50
• 4.4.6 超聲去毛刺的有限元分析50-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 小孔相貫線超聲去毛刺的工藝試驗研究58-70
• 5.1 試驗?zāi)康?/span>58
• 5.2 實驗方案設(shè)計及工件設(shè)計58-60
• 5.2.1 實驗方案設(shè)計59
• 5.2.2 工件設(shè)計依據(jù)及加工59-60
• 5.3 主要實驗設(shè)備60-62
• 5.4 小孔相貫線超聲去毛刺最優(yōu)加工參數(shù)的正交實驗設(shè)計62-68
• 5.4.1 試驗參數(shù)的選擇62-64
• 5.4.2 試驗結(jié)果分析64-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：837738