本文關鍵詞：孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工技術方案及分析

  更多相關文章： 孔表面 滾磨光整加工 動態(tài)渦流式滾磨 三維離散元 EDEM仿真

【摘要】：表面光整加工作為機械加工中最后的一道加工工序，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、性能和使用壽命等方面起著至關重要的作用。在機械加工中，孔的加工量占機械加工總量的相當大一部分比例，但由于孔的結構特點，致使許多現(xiàn)有的光整加工方法不能高效經(jīng)濟的被應用于對其表面進行光整加工。渦流式滾磨光整加工作為近幾十年發(fā)展起來的一種新型光整加工工藝，相對其它光整加工技術具有一些顯著的優(yōu)勢，例如具有加工能力強，加工效率高，容易實現(xiàn)自動化的特點；同時也具有一定的局限性，一般只適用于中小型零件外表面光整加工。本文針對大尺寸直孔的結構特點，借鑒傳統(tǒng)渦流式滾磨光整加工過程中筒壁磨損的啟發(fā)，提出了一種大尺寸直孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工新方法，研究內(nèi)容和主要成果如下： 1.對傳統(tǒng)渦流滾磨光整加工裝置重新進行結構改進，擴大了其光整加工應用范圍，使之能對大尺寸直孔表面進行光整加工。 2.對動態(tài)渦流式滾磨光整加工機理進行了簡介，并對加工時磨料的受力和運動進行了分析和模擬。 3.利用三維離散元法分別對動態(tài)渦流式滾磨光整加工過程的動力學模型和接觸模型進行了建立，運用EDEM離散元軟件對磨料的運動進行了可視化仿真，，通過分析加工時磨料的速度、磨料與工件間的法向接觸力和接觸次數(shù)等，探討不同加工參數(shù)對磨料運動和加工效果的影響。 4.對動態(tài)渦流式滾磨光整加工進行實驗研究，對轉(zhuǎn)速、加工時間和磨料半徑等主要因素進行正交試驗，分析不同影響因素對加工效果的影響程度，并得出較優(yōu)的加工參數(shù)。 本文利用EDEM離散元軟件系統(tǒng)的分析了不同加工參數(shù)對動態(tài)渦流式滾磨光整加工下磨料運動變化的影響規(guī)律，進而對加工參數(shù)對光整加工效果的影響進行理論分析，研究成果對動態(tài)渦流式滾磨光整加工理論有一定的補充作用；這對動態(tài)渦流式滾磨光整加工機型的設計和加工參數(shù)的優(yōu)化提供了理論依據(jù)；另一方面，可以代替設備定型前大量的繁雜實驗，可以縮短設計周期和提高設計效率。對于推動表面滾磨光整加工技術的進一步發(fā)展及推廣應用具有十分重要的意義。
【關鍵詞】：孔表面 滾磨光整加工 動態(tài)渦流式滾磨 三維離散元 EDEM仿真
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG58
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 表面光整加工技術概述11-12
• 1.3 表面光整加工的未來發(fā)展方向12-14
• 1.4 大尺寸孔表面光整加工概述14-20
• 1.4.1 珩磨加工14-15
• 1.4.2 滾壓加工15-16
• 1.4.3 研磨加工16-17
• 1.4.4 擠壓珩磨加工17-18
• 1.4.5 磁性磨粒光整加工18-19
• 1.4.6 動力刷加工19-20
• 1.4.7 氣粒兩相螺旋流光整加工20
• 1.5 大尺寸孔表面光整加工方法的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.6 本課題研究內(nèi)容22-24
• 第二章 傳統(tǒng)渦流式滾磨光整加工概述24-28
• 2.1 傳統(tǒng)渦流式滾磨光整加工裝置介紹24-25
• 2.2 影響加工效果的主要因素25-26
• 2.2.1 離心底盤形狀及固定筒壁形狀25
• 2.2.2 離心底盤的轉(zhuǎn)速25
• 2.2.3 混合物的裝入量25-26
• 2.3 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工技術方案的提出26
• 2.4 本章小結26-28
• 第三章 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工理論分析28-38
• 3.1 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工原理簡介28-29
• 3.2 磨料顆粒的運動及受力分析29-36
• 3.2.1 磨料顆粒運動的數(shù)學模型29-32
• 3.2.2 磨料顆粒的運動模擬及分析32-35
• 3.2.3 磨料顆粒的受力分析35-36
• 3.3 本章小結36-38
• 第四章 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工過程仿真及分析38-62
• 4.1 基于離散元法的分析軟件 EDEM 簡介38-40
• 4.1.1 離散元法發(fā)展現(xiàn)狀介紹38-39
• 4.1.2 離散元軟件介紹39-40
• 4.2 磨料顆粒和邊界的幾何模型40-41
• 4.2.1 磨料顆粒的幾何模型40
• 4.2.2 邊界幾何模型40-41
• 4.3 磨料顆粒的接觸模型41-44
• 4.3.1 法向接觸力的計算42
• 4.3.2 切向接觸力的計算42-43
• 4.3.3 合力和合力矩的計算43
• 4.3.4 彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)的確定43-44
• 4.4 磨料顆粒模型的運動方程44-45
• 4.5 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工仿真45-48
• 4.5.1 動態(tài)渦流式滾磨光整加工裝置模型的建立45-46
• 4.5.2 EDEM 中仿真條件設定46-48
• 4.6 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工仿真結果分析48-60
• 4.6.1 不同底盤轉(zhuǎn)速對磨料運動狀態(tài)的影響分析48-53
• 4.6.2 不同磨料填充量對磨料運動狀態(tài)的影響分析53-56
• 4.6.3 不同磨料半徑對磨料運動狀態(tài)的影響分析56-60
• 4.7 本章小結60-62
• 第五章 孔表面動態(tài)渦流式滾磨光整加工實驗研究62-68
• 5.1 實驗裝置及相關物料的選擇62-65
• 5.1.1 實驗裝置介紹62-63
• 5.1.2 實驗加工工件選取63-64
• 5.1.3 磨料選取64
• 5.1.4 磨劑選取64
• 5.1.5 測量儀器選取64-65
• 5.2 正交實驗設計65-67
• 5.2.1 正交實驗介紹65
• 5.2.2 正交實驗設計65-66
• 5.2.3 正交實驗結果及分析66-67
• 5.3 本章小結67-68
• 第六章 總結與展望68-72
• 6.1 總結68-69
• 6.2 展望69-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78

【參考文獻】

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本文編號：874330