本文關(guān)鍵詞：雙轉(zhuǎn)盤偏心槽精密球體研磨機(jī)理及其工藝研究

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【摘要】：高精度的硬質(zhì)合金球可以用于航空、航天、石油鉆探等多種使用環(huán)境惡劣的工作環(huán)境中,其精度、耐磨性、壽命等都對(duì)使用設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性有著決定性的影響。現(xiàn)有的加工方法由于大量依靠工人的工作經(jīng)驗(yàn),受到人為因素影響很大,所加工的硬質(zhì)合金球一致性較差,成品率和加工效率很低。目前對(duì)硬質(zhì)合金球的加工方式的研究大多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,大批量、高精度的研磨方法和研磨設(shè)備尚在研發(fā)過程中,缺少可以投入實(shí)際生產(chǎn)的高精度硬質(zhì)合金球研磨設(shè)備。針對(duì)航空航天事業(yè)中,動(dòng)壓氣浮軸承對(duì)高精度硬質(zhì)合金球的需求,本文研究了GT35鋼結(jié)硬質(zhì)合金,提出了一種新的高精密硬質(zhì)合金球研磨方案。通過對(duì)這種研磨方案的理論分析、仿真分析,對(duì)該研磨方案進(jìn)行了理論闡述。研制了以該研磨方式為基礎(chǔ)的研磨樣機(jī),并對(duì)研磨工藝進(jìn)行了初步探索。本文主要研究內(nèi)容如下:針對(duì)GT35硬質(zhì)合金材料特性,通過壓痕實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)和摩擦磨損實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,對(duì)這種目前尚未完全成熟的硬質(zhì)合金材料的硬度、材料均勻性、不同載荷下切削特性、不同溫度和轉(zhuǎn)速下摩擦磨損行為有了詳細(xì)的了解,為GT35硬質(zhì)合金球研磨提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也對(duì)該材料的研究提供了一定的參考。針對(duì)硬質(zhì)合金高精度加工要求,提出了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方法,對(duì)該研磨方式進(jìn)行了幾何運(yùn)動(dòng)研究。分析了該研磨方式下,球體運(yùn)動(dòng)過程中,V形槽角度、偏心距、V形槽圓形半徑、下研磨盤轉(zhuǎn)速、上研磨盤轉(zhuǎn)速對(duì)球體自轉(zhuǎn)軸角度、自轉(zhuǎn)角速度和公轉(zhuǎn)角速度的影響。探究了單個(gè)球體球度誤差降低、批量球體一致性提高過程,并對(duì)雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。針對(duì)雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式的研磨軌跡進(jìn)行了仿真分析,使用MATLAB軟件建立了數(shù)值仿真模型,并使用正交試驗(yàn)方法分析了各研磨參數(shù)對(duì)研磨軌跡的影響。研制了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨樣機(jī)。以此樣機(jī)為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),研究了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨精度的影響因素。通過正交試驗(yàn),對(duì)GT35硬質(zhì)合金研磨加工工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。本文對(duì)于GT35硬質(zhì)合金材料、雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨原理、實(shí)驗(yàn)樣機(jī)制備及工藝參數(shù)的研究對(duì)高精度硬質(zhì)合金球研磨具有很高的指導(dǎo)價(jià)值,為高精度硬質(zhì)合金球的制備提供了新的方法與工藝。
【關(guān)鍵詞】：GT35硬質(zhì)合金 研磨軌跡仿真 硬質(zhì)合金球 雙轉(zhuǎn)盤研磨 偏心V形槽
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG580.68
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 課題來源與研究背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 成球機(jī)理的研究15-16
• 1.2.2 成球加工方法的研究16-22
• 1.2.3 研磨工藝的研究22-23
• 1.2.4 硬質(zhì)合金球球度評(píng)價(jià)方法23-24
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容24-26
• 第二章 GT35硬質(zhì)合金材料特性研究26-38
• 2.1 引言26
• 2.2 壓痕法研究GT35硬質(zhì)合金材料特性26-29
• 2.2.1 GT35硬質(zhì)合金壓痕實(shí)驗(yàn)裝置與方法26-28
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析28-29
• 2.3 劃痕法研究GT35硬質(zhì)合金材料去除形式29-32
• 2.3.1 GT35硬質(zhì)合金劃痕實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方案29-30
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-32
• 2.4 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)研究GT35硬質(zhì)合金摩擦磨損性能32-36
• 2.4.1 GT35硬質(zhì)合金研磨實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方案32-34
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第三章 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式原理研究38-55
• 3.1 引言38
• 3.2 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式球坯運(yùn)動(dòng)分析38-49
• 3.2.1 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽幾何分析38-42
• 3.2.2 研磨參數(shù)對(duì)球面成形的影響分析42-49
• 3.3 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式球面成形分析49-52
• 3.3.1 單個(gè)硬質(zhì)合金球成球過程分析49-51
• 3.3.2 批量研磨過程中球體一致性過程分析51-52
• 3.4 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式特點(diǎn)52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式研磨軌跡的研究55-64
• 4.1 引言55
• 4.2 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式幾何分析55-59
• 4.2.1 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨軌跡點(diǎn)計(jì)算55-57
• 4.2.2 研磨軌跡均勻性評(píng)價(jià)仿真模型建立57-59
• 4.3 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨軌跡仿真59-63
• 4.3.1 仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)條件59-60
• 4.3.2 仿真試驗(yàn)結(jié)果與分析60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 硬質(zhì)合金球研磨工藝參數(shù)優(yōu)化64-78
• 5.1 引言64
• 5.2 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨機(jī)研制64-68
• 5.2.1 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成64
• 5.2.2 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨樣機(jī)64-68
• 5.3 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨試驗(yàn)與分析68-77
• 5.3.1 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨試驗(yàn)影響因素分析68-73
• 5.3.2 雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨試驗(yàn)73-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：987443