基于鼓型接触轮的砂带磨抛研究与实验

发布时间：2020-05-01 23:09

【摘要】：大多数自由曲面形状复杂、曲率变化大,有些曲面零件需要长期在复杂恶劣的环境中工作,所以对其加工质量有很高的要求。砂带磨抛作为自由曲面加工方式之一,可以提高加工质量,如何控制各工艺参数实现工件材料余量精准去除,是磨抛过程中需要解决的问题。本文基于Preston方程、弹性接触理论,结合鼓型接触轮和复杂曲面之间接触问题,对砂带磨抛材料去除理论进行研究,主要研究工作如下:基于Preston经验方程,考虑法向磨抛力、曲率、砂带线速度、工件进给速度等因素对材料去除的影响,建立材料去除模型,利用实验的方式确定了 Preston方程常数。利用MATLAB对建立的材料去除模型相关影响因素进行仿真分析,分别得出其对材料去除的影响规律,为后续工艺实验提供理论基础。对自由曲面加工进行轨迹规划,针对曲面曲率变化和鼓型接触轮形状特征,对曲面轨迹规划参数公式进行推导,推导出走刀步长、走刀行距、磨抛带宽公式,分析曲率变化对轨迹规划参数的影响,通过仿真给出其关系。基于鼓型接触轮形状和弹性变形的特点,根据赫兹接触理论表面压强分布的特点对鼓型轮弹性接触理论进行分析验证,利用有限元分析软件建立鼓型轮与工件接触的有限元模型,分析鼓型轮半径、法向磨抛力、橡胶硬度、工件曲率半径等因素对接触压强分布的影响规律,对椭圆接触参数、表面去除轮廓、磨抛带宽开展了实验验证。根据建立的材料去除模型开展磨抛实验研究,利用现有实验平台,验证工具系统磨抛力的准确性,对影响材料去除因素的曲率、磨抛力变量进行单因素实验,对磨抛压力变化对材料表面质量进行分析评价,对理论模型进行验证。
【图文】：

机床,砂带磨床,磨床,联动

逡逑ｉｆ邋｜［逡逑图１．邋１逦Ｗ—５０８ＴＢ型五轴联动叶片加工中心逡逑图丨．２所示为由德国丨ＢＳ公司开发的六轴数控砂带磨床ＭＴＳ１０００－６ＣＮＣ，该逡逑设备可以对各种型面的叶片进行加工，具有仿形磨削、压力控制磨削和数控磨削逡逑力口工等多种方式，加工精度和效率较高＇逡逑逦４，，．邋ｗ逡逑ｆ邋二—：g逡逑＾邋－＊■１邋￣逡逑图１．邋２邋Ｍｅｔａｂｏ叶片磨削机床逡逑为了适应市场需求，重庆三磨海达磨床有限公司经过三年的艰苦研发，研制逡逑出具有自主知识产权的六轴联动数控砂带磨床２ＭＹ５５２００－６ＮＣ，如图１．３所示。逡逑此磨床为Ｃ７ＶＣ控制六轴联动磨削加工，在三个移动轴Ｘ、：Ｋ、Ｚ和三个转动轴儿逡逑５、Ｃ的基础上

叶片加工,五轴联动

＾邋－＊■１邋￣逡逑图１．邋２邋Ｍｅｔａｂｏ叶片磨削机床逡逑为了适应市场需求，重庆三磨海达磨床有限公司经过三年的艰苦研发，研制逡逑出具有自主知识产权的六轴联动数控砂带磨床２ＭＹ５５２００－６ＮＣ，如图１．３所示。逡逑此磨床为Ｃ７ＶＣ控制六轴联动磨削加工，在三个移动轴Ｘ、：Ｋ、Ｚ和三个转动轴儿逡逑５、Ｃ的基础上，增加了一个磨抛压力控制轴，主要应用于各类航空发动机叶片、逡逑汽轮机叶片的高效精密磨削，可根据叶片型面特点，采用全数控六轴联动编程方逡逑式自动对工件表面进行各种抛磨加工。对由不锈钢、钛合金等难加工材料制成的逡逑叶片，具有良好的加工效果，具有高效率、高精度、灵活性强等特点，特别在适逡逑应叶片边缘、薄壁位置等难加工区域的磨削加工性能上更是达到国际首创水平，逡逑该产品目前己批量生产＇逡逑３逡逑
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG580.619.2

【参考文献】