凸轮轴无磨料低温抛光技术研究
发布时间：2020-07-14 20:17
【摘要】：本文的研究课题是结合吉林省教育厅的科研项目“凸轮轴无磨料低温抛光技术研究”,通过理论分析、模态分析与实验相结合,对凸轮轴表面无磨料低温抛光加工方法和抛光机理进行了系统的研究,主要研究工作如下:基于凸轮轴磨削技术与无磨料低温技术国内外发展现状的基础上,本文系统分析了凸轮轴无磨料低温抛光这一工艺方法的可行性,研究开发了凸轮轴无磨料低温抛光的实验装置,详细介绍了抛光冰轮的制备过程,针对在抛光过程中实验装置可能存在的共振问题,利用Workbench对实验装置进行模态分析获得固有频率,与测得的不同实验状态下实验装置的振动频率进行了比较。系统研究了抛光时间、冰轮转速、抛光压力对凸轮轴表面粗糙度值的影响规律,通过大量实验数据的对比分析,得到最佳的抛光工艺参数。在微观领域内,从界面能、金属结构等理论角度对凸轮轴无磨料低温抛光加工过程中表面微观去除机理进行了初步探讨,验证了所提出的凸轮轴加工方法的可行性,为凸轮轴表面精密加工提供了一种新的实验方法,具有一定的理论意义与应用价值。
【学位授予单位】：长春大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG580.692
【图文】：
图 1.1 STUDER 公司 S45 外圆磨床 图 1.2 JUNKER QUICKPOINT3000 磨床传统的磨削方式中凸轮与砂轮之间接触为线接触方式，鉴于此，德国勇克公司的 Erwin Junker 结合大量的理论依据与实验分析设计了一种更为先进的快速点磨削技术[14]。此磨削方式综合了多种先进磨削技术的优点，包括有超高速磨削加工技术、CBN 超硬磨料加工技术和 CNC 柔性加工技术等，对于轴、盘类这一类常见的零件进行磨削加工时可以保持更高的加工精度，如图 1.2 所示。目前此项技术已经比较成熟且已经在德国的汽车工业、工具制造业中广泛应用，得到了充分的验证，此技术具有更强的加工性能，尤其是在含有齿轮、凸轮轴等的汽车上的一些关键零部件的加工中更能体现。勇克公司在数控凸轮磨床上应用了快速点磨技术，如图 1.2 所示，砂轮的线速度可达 160m/s，砂轮使用寿命长达一年之久，修整一次能够加工 20000 个左右零件，提高了公司的生产效率。因这种方法中砂轮与工件接触状态为点接触，磨削力小，冷却效果佳，克服了磨削烧伤的产生，使
装夹就可以完成对凸轮轴的粗磨和精磨加工[17]。1960 年世界上第一台自动凸轮磨床由德国肖特(SCHAUDT)公司研制成功，非圆曲线轴类零件的磨削一直处于先水平，主要用作汽车工业提供了凸轮轴、曲轴、圆盘等专用数控磨床，如活塞[18美国兰迪斯(LANDIS)公司是圆形零件磨削技术的先驱，其生产的典型的凸轮轴床如 LT1、LT2、LT3 等等一系列的数控磨床，配备有兰迪斯先进高精度伺服控系统，静压导轨系统，砂轮在线修整系统等等，图 1.4 为用于生产凸轮轴的 LT数控磨床。该磨床配备的是兰迪斯数控伺服系统，高精度静压主轴和导轨技术直线电机技术控制砂轮进给，并且能够进行砂轮在线修整，带有实时测量粗糙装置和自动误差补偿功能[19]。凸轮轴数控磨削技术的研究在我国国内起步相对较晚，国内凸轮磨削加工究主要集中在两个方面：一是依托于以前的仿形靠模加工方法，将靠模的精度断提高，以此来提升产品的加工精度和磨削效率；另一方面，跟随国际先进的展方向，借鉴国外的先进技术经验，在凸轮轴数控磨削领域取得了长足的进步。
装夹就可以完成对凸轮轴的粗磨和精磨加工[17]。1960 年世界上第一台自动凸轮磨床由德国肖特(SCHAUDT)公司研制成功，非圆曲线轴类零件的磨削一直处于先水平，主要用作汽车工业提供了凸轮轴、曲轴、圆盘等专用数控磨床，如活塞[18美国兰迪斯(LANDIS)公司是圆形零件磨削技术的先驱，其生产的典型的凸轮轴床如 LT1、LT2、LT3 等等一系列的数控磨床，配备有兰迪斯先进高精度伺服控系统，静压导轨系统，砂轮在线修整系统等等，图 1.4 为用于生产凸轮轴的 LT数控磨床。该磨床配备的是兰迪斯数控伺服系统，高精度静压主轴和导轨技术直线电机技术控制砂轮进给，并且能够进行砂轮在线修整，带有实时测量粗糙装置和自动误差补偿功能[19]。凸轮轴数控磨削技术的研究在我国国内起步相对较晚，国内凸轮磨削加工究主要集中在两个方面：一是依托于以前的仿形靠模加工方法，将靠模的精度断提高，以此来提升产品的加工精度和磨削效率；另一方面，跟随国际先进的展方向，借鉴国外的先进技术经验，在凸轮轴数控磨削领域取得了长足的进步。
本文编号：2755438
【学位授予单位】：长春大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG580.692
【图文】：
图 1.1 STUDER 公司 S45 外圆磨床 图 1.2 JUNKER QUICKPOINT3000 磨床传统的磨削方式中凸轮与砂轮之间接触为线接触方式，鉴于此，德国勇克公司的 Erwin Junker 结合大量的理论依据与实验分析设计了一种更为先进的快速点磨削技术[14]。此磨削方式综合了多种先进磨削技术的优点，包括有超高速磨削加工技术、CBN 超硬磨料加工技术和 CNC 柔性加工技术等，对于轴、盘类这一类常见的零件进行磨削加工时可以保持更高的加工精度，如图 1.2 所示。目前此项技术已经比较成熟且已经在德国的汽车工业、工具制造业中广泛应用，得到了充分的验证，此技术具有更强的加工性能，尤其是在含有齿轮、凸轮轴等的汽车上的一些关键零部件的加工中更能体现。勇克公司在数控凸轮磨床上应用了快速点磨技术，如图 1.2 所示，砂轮的线速度可达 160m/s，砂轮使用寿命长达一年之久，修整一次能够加工 20000 个左右零件，提高了公司的生产效率。因这种方法中砂轮与工件接触状态为点接触，磨削力小，冷却效果佳，克服了磨削烧伤的产生，使
装夹就可以完成对凸轮轴的粗磨和精磨加工[17]。1960 年世界上第一台自动凸轮磨床由德国肖特(SCHAUDT)公司研制成功，非圆曲线轴类零件的磨削一直处于先水平，主要用作汽车工业提供了凸轮轴、曲轴、圆盘等专用数控磨床，如活塞[18美国兰迪斯(LANDIS)公司是圆形零件磨削技术的先驱，其生产的典型的凸轮轴床如 LT1、LT2、LT3 等等一系列的数控磨床，配备有兰迪斯先进高精度伺服控系统，静压导轨系统，砂轮在线修整系统等等，图 1.4 为用于生产凸轮轴的 LT数控磨床。该磨床配备的是兰迪斯数控伺服系统，高精度静压主轴和导轨技术直线电机技术控制砂轮进给，并且能够进行砂轮在线修整，带有实时测量粗糙装置和自动误差补偿功能[19]。凸轮轴数控磨削技术的研究在我国国内起步相对较晚，国内凸轮磨削加工究主要集中在两个方面：一是依托于以前的仿形靠模加工方法，将靠模的精度断提高，以此来提升产品的加工精度和磨削效率；另一方面，跟随国际先进的展方向，借鉴国外的先进技术经验，在凸轮轴数控磨削领域取得了长足的进步。
装夹就可以完成对凸轮轴的粗磨和精磨加工[17]。1960 年世界上第一台自动凸轮磨床由德国肖特(SCHAUDT)公司研制成功，非圆曲线轴类零件的磨削一直处于先水平，主要用作汽车工业提供了凸轮轴、曲轴、圆盘等专用数控磨床，如活塞[18美国兰迪斯(LANDIS)公司是圆形零件磨削技术的先驱，其生产的典型的凸轮轴床如 LT1、LT2、LT3 等等一系列的数控磨床，配备有兰迪斯先进高精度伺服控系统，静压导轨系统，砂轮在线修整系统等等，图 1.4 为用于生产凸轮轴的 LT数控磨床。该磨床配备的是兰迪斯数控伺服系统，高精度静压主轴和导轨技术直线电机技术控制砂轮进给，并且能够进行砂轮在线修整，带有实时测量粗糙装置和自动误差补偿功能[19]。凸轮轴数控磨削技术的研究在我国国内起步相对较晚，国内凸轮磨削加工究主要集中在两个方面：一是依托于以前的仿形靠模加工方法，将靠模的精度断提高，以此来提升产品的加工精度和磨削效率；另一方面，跟随国际先进的展方向，借鉴国外的先进技术经验，在凸轮轴数控磨削领域取得了长足的进步。
【参考文献】
相关博士学位论文 前1条
1 曹德芳;凸轮轴数控磨削工艺智能应用系统的研究与开发[D];湖南大学;2012年
相关硕士学位论文 前5条
1 房磊;凸轮数控磨削的速度优化[D];吉林大学;2015年
2 粟福喻;凸轮轴数控高速磨削磨削力建模与实验研究[D];湖南科技大学;2014年
3 梁天柱;圆柱表面低温无磨料抛光工艺与机理研究[D];长春理工大学;2012年
4 李佳佳;高速凸轮轴磨床数控系统研究与开发[D];华中科技大学;2011年
5 张忠恕;半导体材料低温无磨料超光滑表面抛光分析的研究[D];长春理工大学;2009年
本文编号：2755438
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2755438.html
