本文關(guān)鍵詞：金屬外圓表面超聲振動光整技術(shù)的研究

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【摘要】：金屬外圓表面超聲振動光整加工是在傳統(tǒng)的精車、擠壓、滾壓等加工方式基礎(chǔ)上,將超聲波振動施加在工具上,從而使工具產(chǎn)生周期性振動的一種加工技術(shù),是將傳統(tǒng)切削、滾壓、擠壓技術(shù)和超聲波技術(shù)相結(jié)合的一種新型加工方法。超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、光整刀具等部件參數(shù)是決定光整加工性能的關(guān)鍵因素,加工工藝參數(shù)是決定超聲振動光整效果的關(guān)鍵指標。因此研究聲振系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和超聲光整加工工藝參數(shù)的優(yōu)化組合具有重要意義。本文重點研究了超聲振動精車和滾壓加工機理,并進行了較為全面的分析,對比了普通精車與振動精車,滾壓與振動滾壓的異同,建立了金屬外圓表面超聲振動光整加工的動力學(xué)模型,分析了超聲振動光整加工的特點、切削刃和滾輪的運動機理,從理論上揭示了超聲振動光整加工能夠有效提高金屬外圓表面加工精度和表面質(zhì)量的原因。根據(jù)超聲振動光整加工機理,分別設(shè)計了適用于本課題的聲振系統(tǒng)和光整刀具。并在CA6140機床上,利用自制的聲振系統(tǒng)和光整刀具,研究了主軸轉(zhuǎn)速、進給量、滾壓次數(shù)等工藝參數(shù)對金屬外圓表面光整加工效果的影響。研究結(jié)果表明,本文所設(shè)計的超聲振動光整加工系統(tǒng)滿足實驗需求。通過對比發(fā)現(xiàn),附加超聲振動的精車效果比未附加超聲振動的精車效果好。超聲振動精車時,對工件表面加工質(zhì)量影響最大的因素是轉(zhuǎn)速,其次是進給量和原始表面粗糙度。在轉(zhuǎn)速為500~900r/min,進給量為0.054~0.12mm/r,切削深度為0.2~0.3mm范圍內(nèi),最佳工藝參數(shù)組合是轉(zhuǎn)速900r/min,進給量0.120mm/r,切削深度為0.25mm,此時表面粗糙度由1.495μm降低到0.230μm;研究結(jié)果還表明,附加超聲振動的滾壓效果優(yōu)于未附加超聲振動的滾壓效果,超聲振動滾壓加工時,在滾壓力為0~500N,滾壓次數(shù)為1~15次范圍內(nèi)時,表面粗糙度都呈先減小后增大趨勢,且表面粗糙度都存極小值,最優(yōu)值分別為滾壓力300N,滾壓次數(shù)為5次。在主軸轉(zhuǎn)速為500~900r/min,軸向進給量10~50mm/min范圍內(nèi)時,表面粗糙度隨主軸轉(zhuǎn)速增大而減小,隨進給量增大而增大。
【關(guān)鍵詞】：超聲振動 光整加工 振動精車 振動滾壓
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG66
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 主要符號表7-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 課題研究目的與意義9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.4 主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 金屬外圓超聲振動光整加工機理研究14-22
• 2.1 超聲振動精車光整加工機理14-19
• 2.1.1 普通精車與超聲振動精車異同14-15
• 2.1.2 超聲振動精車光整加工機理15-17
• 2.1.3 超聲振動精車特點17-19
• 2.2 超聲振動滾壓光整加工機理分析19-21
• 2.2.1 超聲振動滾壓加工機理19-20
• 2.2.2 超聲振動滾壓力學(xué)理論20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 金屬外圓表面超聲振動光整加工裝置的設(shè)計22-37
• 3.1 機床的選擇和調(diào)整22
• 3.2 超聲發(fā)生系統(tǒng)的設(shè)計22-32
• 3.2.1 超聲發(fā)生器的選擇22-24
• 3.2.2 超聲換能器的選擇24
• 3.2.3 超聲變幅桿的設(shè)計24-29
• 3.2.4 超聲振動光整加工刀具設(shè)計29-32
• 3.3 聲振系統(tǒng)試振實驗32-35
• 3.3.1 聲振系統(tǒng)振幅測量32-33
• 3.3.2 聲振系統(tǒng)頻率測量33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第四章 超聲振動精車加工對工件表面光整度的影響37-44
• 4.1 試驗儀器設(shè)備及試驗過程37-38
• 4.1.1 試驗設(shè)備37
• 4.1.2 試驗過程37-38
• 4.2 試驗結(jié)果與分析38-42
• 4.2.1 正交試驗結(jié)果38-40
• 4.2.2 單因素對試驗指標的影響40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-44
• 第五章 超聲振動滾壓加工對外圓表面粗糙度的影響44-50
• 5.1 試驗儀器設(shè)備及試驗方法44-45
• 5.1.1 試驗儀器設(shè)備44
• 5.1.2 試驗方法44-45
• 5.2 試驗結(jié)果與分析45-48
• 5.2.1 滾壓力對表面粗糙度的影響45-46
• 5.2.2 主軸轉(zhuǎn)速與軸向進給量對表面粗糙度的影響46-48
• 5.2.3 滾壓次數(shù)對表面粗糙度的影響48
• 5.3 本章小結(jié)48-50
• 第六章 總結(jié)與展望50-52
• 6.1 全文總結(jié)50-51
• 6.2 展望51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文55-56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王立江 ,趙繼 ,譚慶昌;超聲波振動車削的運動學(xué)及其加工表面質(zhì)量[J];兵工學(xué)報;1987年03期

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本文編號：909423