工件固定状态下涡流式滚磨光整加工数值模拟与实验研究

发布时间：2024-04-28 02:20

　　随着制造业的发展,对各种零部件质量要求逐步提高,尤其是高端装备的发展导致其零部件表面质量要求越来越高,以满足使用性能和服役需求。滚磨光整加工技术不仅能够提高零件表面质量,而且能够改善其物理力学性能,已广泛应用于各种零件的终加工工序中,有效改善零件的表面完整性。涡流式滚磨光整加工具有加工作用力大、效率高、便于实现自动化和并入柔性制造系统(FMS)等优点,但由于加工过程中存在固定筒壁和回转底盘之间容易磨损、工件磕碰等问题限制了其应用。本文基于离散单元法对涡流式滚磨光整加工中的滚抛磨块进行运动学模拟仿真,对滚抛磨块的涡流运动特征进行研究。同时借鉴主轴式滚磨光整加工工艺,提出在涡流式滚磨光整加工中将工件固定的加工方式,并以模拟仿真、力的测试以及加工实验进行了研究,分析不同固定位置与不同固定角度的影响。具体如下:(1)利用离散元软件EDEM进行滚抛磨块运动的模拟仿真,分析转速、装填量对于滚抛磨块涡流运动的速度分布、爬升高度与径向分布宽度的影响规律,得知:滚抛磨块运动主要分为3个区域:1.涡流区域;2.回转底盘区域;3.固定筒壁区域。回转底盘区域的滚抛磨块平均速度最大,约是涡流区域滚抛磨块平均速度...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2涡流式滚磨光整加工原理示意图

如图1-2所示。滚筒主要由回转底盘与固定筒壁组成，固定筒壁与回转底盘之间留有间隙（同时可用于排液），且在滚筒内涂覆聚氨酯内衬层。回转底盘与转轴相连，电机带动转轴旋转进而使得回转底盘驱动筒内物料做涡流运动。当工件自由状态加工时即将其与加工介质一同放入滚筒内，物料（工件、滚抛磨块与....

图2-1软球模型对颗粒间接触力的简化

目前已有很多国内外学者通过离散单元行研究，获得较多成果[70][71][72][84][85]。本章采中滚抛磨块的涡流运动进行模拟仿真分析粒接触理论化值模拟中，需简化颗粒单元模型以便于分析简化模型。图2-1为软球模型的简化，将颗和滑动器，将颗粒接触时的表面变形简化为间的法向重....

图2-2Herz-Mindlin无滑移接触模型

于稀疏快速的颗粒流。模型元法计算的核心是接触模型，描述碰撞的过程本质就是接触的产接触是离散单元法计算的重要基础。接触模型就是准静态下颗粒分析结果，对于不同的仿真对象必须建立不同的接触模型，常用-mindlin无滑移接触模型、Herz-Mindlin粘结接触模型、线性粘附触模型....

图2-3滚抛磨块参数设置Fig.2-3Parametersofmedia

滚抛磨块颗粒群的运动及与工件的相互作用是非做如下基本假设：1）滚抛磨块为刚性体，整体的运动变）滚抛磨块之间的接触为点接触；3）滚抛磨块在接触点滚抛磨块尺寸很小，滚抛磨块本身的变形相对于其平移间步长内，扰动不能从任何一滚抛磨块同时传递到它的任一滚抛磨块所受合力都可由与其接触的滚抛磨....

本文编号：3966029