卧式振动式滚磨光整加工不同状态轴类零件的仿真分析及试验研究
发布时间：2021-08-15 01:34
振动式滚磨光整加工作为一种多功能加工过程,在全球诸多行业尤其是航空发动机和重型燃气机的开发研制过程中占有重要组成部分。振动式滚磨光整加工技术是设备在振动过程中,滚抛磨块与工件之间的发生碰撞、刻划、挤压、摩擦等作用来进行加工,可用于工件的边缘倒角、去毛刺、抛光、改善表面纹理、降低表面粗糙度和消除应力等。由于振动式滚磨光整加工技术固有的经济性、灵活性、适应性和绿色环保性,使其成为改善大量工业零部件表面质量的重要加工方式。一直以来,振动式滚磨光整加工尤其是卧式振动式滚磨光整加工中工件固定方式和固定位置缺乏细致深入的研究,本文通过EDEM软件对卧式振动式滚磨光整加工过程进行仿真分析,并通过试验研究和受力测试对X-Z平面内不同固定方式和固定位置下滚抛磨块的运动、工件与滚抛磨块的作用进行定量化数值分析。主要研究内容和结论如下:1.通过改变卧式振动式滚磨光整加工中工件的运动参数和位置,分析工件的固定方式和固定位置对工件与滚抛磨块间作用力的影响。对比不同条件下滚抛磨块对工件的法向接触力、切向接触力以及二者之间的相对速度等动力学变量,分析得到固定方式和固定位置对动力学变量的影响规律。2.基于ZLC100...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 振动式滚磨光整加工概述
1.2.1 加工原理
1.2.2 主要工艺参数
1.3 离散元法综述
1.3.1 离散元法的定义
1.3.2 离散单元力学模型
1.3.3 离散元法的应用
1.4 振动式滚磨光整加工国内外研究现状
1.5 课题的研究背景及研究内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 课题的研究内容
第二章 离散单元软件EDEM的适用性分析及仿真参数设置
2.1 基于振动式滚磨光整研究的离散单元法
2.1.1 适用性分析
2.1.2 离散单元法应用软件的选择
2.2 接触模型
2.3 接触理论
2.3.1 法向接触力计算
2.3.2 切向接触力计算
2.4 仿真参数设置
2.4.1 容器几何模型的建立
2.4.2 EDEM仿真参数设置
2.4.2.1 全局设置
2.4.2.2 颗粒系统：
2.4.2.3 几何体的建模
2.4.2.4 几何体运动特性
2.4.2.5 颗粒工厂
2.4.2.6 时间步长和仿真时间
2.4.2.7 网格设置
2.5 本章小结
第三章 铝合金工件不同状态下的振动式滚磨光整仿真分析
3.1 固定方式下工件仿真位置的设置
3.2 内固定方式下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.2.1 不同埋入深度对工件作用力的影响
3.2.2 不同水平固定位置对工件作用力的影响分析
3.2.3 不同埋入深度对滚抛磨块速度的影响
3.3 外固定下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.3.1 埋入深度对接触力的影响
3.3.2 水平方向对接触力的影响
3.3.3 不同埋入深度对滚抛磨块速度的影响
3.4 自由状态下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.5 对比分析
3.5.1 固定方式下的对比分析
3.5.2 自由状态与固定状态下的对比分析
3.6 本章小结
第四章 卧式振动式滚磨光整加工铝合金工件
4.1 固定方案设计
4.2 试验方案设计
4.2.1 试验条件
4.2.2 试验内容
4.3 内固定方式下铝合金工件的加工效果分析
4.3.1 固定位置对表面粗糙度的影响
4.3.2 径向加工均匀性
4.3.3 表面微观形貌
4.4 外固定方式下铝合金工件的加工效果分析
4.4.1 固定位置对表面粗糙度的影响
4.4.2 表面微观形貌
4.5 自由状态下铝合金加工效果分析
4.6 对比分析
4.6.1 表面微观形貌
4.6.2 表面粗糙度变化规律
4.7 本章小结
第五章 卧式振动式滚磨光整加工的测试分析
5.1 引言
5.2 测力传感器的分类
5.3 测试条件及内容
5.3.1 测试条件
5.3.2 测试位置
5.4 受力测试结果及分析
5.4.1 作用力信号整体趋势分析
5.4.2 测试点作用力分析
5.5 凸轮轴加工实验
5.5.1 加工机理
5.5.2 凸轮轴的选择
5.5.3 实验条件
5.5.4 实验结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学生论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]振动式滚磨光整加工技术的研究现状及再发展[J]. 杨胜强,王秀枝,李文辉. 太原理工大学学报. 2017(03)
[2]基于EDEM的反击式破碎机仿真研究[J]. 叶涛,刘付志标. 矿业研究与开发. 2017(02)
[3]卧式振动滚磨光整加工中工件的工艺参数研究[J]. 何凡,李文辉,杨胜强,李秀红. 机械设计与制造. 2017(02)
[4]主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块作用力测试与分析[J]. 陈玉楠,李文辉,李秀红,王秀枝. 中国表面工程. 2017(01)
[5]“两机”重大专项全面启动,迎来高峰期[J]. 风机技术. 2016(06)
[6]瀑布式振动去毛刺系统及其基本参数分析[J]. 闫霞,杨胜强,李文辉,王进军. 机械设计与制造. 2016(12)
[7]振动式滚磨光整加工过程中的受力测试与分析[J]. 张建丽,李文辉,张荔,陈玉楠,李唯东. 表面技术. 2015(07)
[8]基于离散元法的曲轴滚磨光整加工机理分析[J]. 田雨,李文辉. 现代制造工程. 2015(03)
[9]自由滚磨技术在曲轴、凸轮轴光整加工中的应用[J]. 黄晓刚,李莹莹,王春颖,杨凯清. 内燃机与动力装置. 2014(05)
[10]振动光饰机磨粒螺旋运动机理分析及实验验证[J]. 袁玉成,杨胜强,李文辉. 机械设计与制造. 2014(09)
博士论文
[1]基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D]. 张锐.吉林大学 2005
硕士论文
[1]离心式滚磨光整加工的离散元法模拟过程优化及应用[D]. 张荔.太原理工大学 2016
[2]滚磨光整加工动力学变量的模拟仿真与测试[D]. 张建丽.太原理工大学 2015
[3]基于EDEM的垂直螺旋输送机性能参数仿真研究[D]. 李海燕.太原科技大学 2011
[4]基于离散元法的球磨机磨介运动研究及参数优化[D]. 董铭锋.浙江工业大学 2010
[5]基于离散元技术的球磨机参数优化研究[D]. 李媛华.吉林大学 2009
本文编号：3343579
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 振动式滚磨光整加工概述
1.2.1 加工原理
1.2.2 主要工艺参数
1.3 离散元法综述
1.3.1 离散元法的定义
1.3.2 离散单元力学模型
1.3.3 离散元法的应用
1.4 振动式滚磨光整加工国内外研究现状
1.5 课题的研究背景及研究内容
1.5.1 研究背景
1.5.2 课题的研究内容
第二章 离散单元软件EDEM的适用性分析及仿真参数设置
2.1 基于振动式滚磨光整研究的离散单元法
2.1.1 适用性分析
2.1.2 离散单元法应用软件的选择
2.2 接触模型
2.3 接触理论
2.3.1 法向接触力计算
2.3.2 切向接触力计算
2.4 仿真参数设置
2.4.1 容器几何模型的建立
2.4.2 EDEM仿真参数设置
2.4.2.1 全局设置
2.4.2.2 颗粒系统：
2.4.2.3 几何体的建模
2.4.2.4 几何体运动特性
2.4.2.5 颗粒工厂
2.4.2.6 时间步长和仿真时间
2.4.2.7 网格设置
2.5 本章小结
第三章 铝合金工件不同状态下的振动式滚磨光整仿真分析
3.1 固定方式下工件仿真位置的设置
3.2 内固定方式下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.2.1 不同埋入深度对工件作用力的影响
3.2.2 不同水平固定位置对工件作用力的影响分析
3.2.3 不同埋入深度对滚抛磨块速度的影响
3.3 外固定下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.3.1 埋入深度对接触力的影响
3.3.2 水平方向对接触力的影响
3.3.3 不同埋入深度对滚抛磨块速度的影响
3.4 自由状态下振动式滚磨光整加工过程的仿真分析
3.5 对比分析
3.5.1 固定方式下的对比分析
3.5.2 自由状态与固定状态下的对比分析
3.6 本章小结
第四章 卧式振动式滚磨光整加工铝合金工件
4.1 固定方案设计
4.2 试验方案设计
4.2.1 试验条件
4.2.2 试验内容
4.3 内固定方式下铝合金工件的加工效果分析
4.3.1 固定位置对表面粗糙度的影响
4.3.2 径向加工均匀性
4.3.3 表面微观形貌
4.4 外固定方式下铝合金工件的加工效果分析
4.4.1 固定位置对表面粗糙度的影响
4.4.2 表面微观形貌
4.5 自由状态下铝合金加工效果分析
4.6 对比分析
4.6.1 表面微观形貌
4.6.2 表面粗糙度变化规律
4.7 本章小结
第五章 卧式振动式滚磨光整加工的测试分析
5.1 引言
5.2 测力传感器的分类
5.3 测试条件及内容
5.3.1 测试条件
5.3.2 测试位置
5.4 受力测试结果及分析
5.4.1 作用力信号整体趋势分析
5.4.2 测试点作用力分析
5.5 凸轮轴加工实验
5.5.1 加工机理
5.5.2 凸轮轴的选择
5.5.3 实验条件
5.5.4 实验结果分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学生论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]振动式滚磨光整加工技术的研究现状及再发展[J]. 杨胜强,王秀枝,李文辉. 太原理工大学学报. 2017(03)
[2]基于EDEM的反击式破碎机仿真研究[J]. 叶涛,刘付志标. 矿业研究与开发. 2017(02)
[3]卧式振动滚磨光整加工中工件的工艺参数研究[J]. 何凡,李文辉,杨胜强,李秀红. 机械设计与制造. 2017(02)
[4]主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块作用力测试与分析[J]. 陈玉楠,李文辉,李秀红,王秀枝. 中国表面工程. 2017(01)
[5]“两机”重大专项全面启动,迎来高峰期[J]. 风机技术. 2016(06)
[6]瀑布式振动去毛刺系统及其基本参数分析[J]. 闫霞,杨胜强,李文辉,王进军. 机械设计与制造. 2016(12)
[7]振动式滚磨光整加工过程中的受力测试与分析[J]. 张建丽,李文辉,张荔,陈玉楠,李唯东. 表面技术. 2015(07)
[8]基于离散元法的曲轴滚磨光整加工机理分析[J]. 田雨,李文辉. 现代制造工程. 2015(03)
[9]自由滚磨技术在曲轴、凸轮轴光整加工中的应用[J]. 黄晓刚,李莹莹,王春颖,杨凯清. 内燃机与动力装置. 2014(05)
[10]振动光饰机磨粒螺旋运动机理分析及实验验证[J]. 袁玉成,杨胜强,李文辉. 机械设计与制造. 2014(09)
博士论文
[1]基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D]. 张锐.吉林大学 2005
硕士论文
[1]离心式滚磨光整加工的离散元法模拟过程优化及应用[D]. 张荔.太原理工大学 2016
[2]滚磨光整加工动力学变量的模拟仿真与测试[D]. 张建丽.太原理工大学 2015
[3]基于EDEM的垂直螺旋输送机性能参数仿真研究[D]. 李海燕.太原科技大学 2011
[4]基于离散元法的球磨机磨介运动研究及参数优化[D]. 董铭锋.浙江工业大学 2010
[5]基于离散元技术的球磨机参数优化研究[D]. 李媛华.吉林大学 2009
本文编号：3343579
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