基于金属橡胶的砂带磨削接触理论及实验研究

发布时间：2023-04-22 08:53

　　高性能复杂型面构件,如航发叶片等,型面复杂、刚性差、材料难加工,且其加工质量对整机服役性能及使用寿命有重要影响。砂带磨削由于具有弹性加工特性,对弱刚性复杂型面轮廓的光顺过渡具有很好的拟合效果,已成功应用于航发叶片等高性能复杂型面构件的精密加工领域。但是,砂带磨削的弹性特性使砂带与工件表面接触状态具有非线性以及不确定性。此外,由于磨具系统中接触轮容易磨损,进一步对接触状态产生干扰,因而不利于实现航发叶片型面轮廓及加工表面质量等的精准控制。金属橡胶是一种新型弹性材料,与普通橡胶材料相比具有更高的承载能力,且耐疲劳、可靠性高。因此,本文采用金属橡胶替代普通橡胶材料制备接触轮,并针对复杂型面砂带磨削柔性接触状态进行研究,在此基础上进一步研究接触轮参数对砂带磨削接触状态影响规律。主要研究内容如下:(1)针对金属橡胶接触轮的制备过程进行分析,完成金属橡胶接触轮的制备;开展金属橡胶接触轮耐磨性测试实验以及对金属橡胶试样进行压缩试验,研究金属橡胶接触轮磨损规律并确定金属橡胶材料性能参数;进而,通过金属橡胶接触轮与普通橡胶接触轮的磨削对比实验,分析其对砂带磨损、材料去除量以及加工表面粗糙度方面的影响。(...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 砂带磨削接触状态国内外研究现状
        1.2.1 接触状态对砂带磨削特性影响研究现状
        1.2.2 接触轮参数对砂带磨削特性影响研究现状
    1.3 金属橡胶材料特性及其应用现状
    1.4 课题来源及本文主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 本文主要研究内容
2 金属橡胶接触轮对砂带磨削过程的影响研究
    2.1 引言
    2.2 复杂型面砂带磨削柔性接触状态分析
    2.3 金属橡胶接触轮的制备
        2.3.1 金属橡胶制备工艺
        2.3.2 接触轮制备过程中的主要问题分析
    2.4 金属橡胶接触轮压缩性能及耐磨性能研究
        2.4.1 金属橡胶静力压缩试验
        2.4.2 金属橡胶接触轮耐磨性实验
    2.5 金属橡胶接触轮对砂带磨削性能的影响
        2.5.1 砂带磨损的影响分析
        2.5.2 加工表面粗糙度的影响分析
        2.5.3 材料去除量的影响分析
    2.6 本章小结
3 复杂型面零件砂带磨削接触状态的理论分析及实验研究
    3.1 引言
    3.2 砂带磨削接触状态理论分析
        3.2.1 接触状态几何建模
        3.2.2 接触状态理论分析
    3.3 砂带磨削接触状态有限元仿真分析
        3.3.1 接触状态有限元仿真建模
        3.3.2 接触状态有限元仿真结果及分析
    3.4 航发叶片复杂型面砂带磨削实验研究
        3.4.1 航发叶片砂带磨削实验方案
        3.4.2 航发叶片砂带磨削实验结果及分析
    3.5 本章小结
4 接触轮参数对砂带磨削接触状态的影响及磨削工艺参数优化
    4.1 引言
    4.2 接触轮结构参数对砂带磨削接触状态影响
        4.2.1 接触轮直径对砂带磨削接触状态影响
        4.2.2 接触轮弹性层厚度对砂带磨削接触状态影响
        4.2.3 接触轮宽度对砂带磨削接触状态影响
    4.3 接触轮材料参数对砂带磨削接触状态影响
        4.3.1 接触轮弹性模量对砂带磨削接触状态影响
        4.3.2不同弹性模量接触轮的砂带磨削实验
    4.4 钛合金试样砂带磨削工艺参数优化
        4.4.1 砂带磨削正交实验方案
        4.4.2 工艺参数对材料去除量影响
        4.4.3 工艺参数对加工表面粗糙度影响
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文主要成果及结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文
    B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：3797320