不锈钢荒管内表面软轴驱动浮动珩磨光整加工装置的研制及实验研究

发布时间：2017-06-23 10:07

  本文关键词：不锈钢荒管内表面软轴驱动浮动珩磨光整加工装置的研制及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在管的制造过程中,在长管冷加工前,必需经过穿孔或轧管,穿孔或轧管后的钢管我们称之为荒管。因为在穿孔和热轧工艺特性的影响下,荒管内表面容易生成缺陷。这些缺陷大致可分为折迭、离层、结疤或轧疤、直划道与直道内折等类型,这些缺陷在冷加工过程中不断的增长和加重,致使产品整批报废。本文所设计的不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置正是应用于不锈钢荒管内表面的光整加工,去除影响不锈钢荒管下一道加工工序的缺陷,以提高产品的质量和投入产出率。本文介绍了不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的组成以及其工作原理,不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置由三部分组成,即光整加工头、驱动部分和支撑进给部分。利用螺旋轮式进给装置实现装置的进给,利用离心原理设计的光整加工头,利用电机通过软轴驱动装置旋转。其中,螺旋轮式进给装置有一定的自适应性,可以在内径为50mm到58mm范围内的不锈钢荒管内行走,光整加工头利用油石条磨削不锈钢管内壁,其中油石条固定在油石条固定机构上,油石条固定机构可沿装置径向滑动,当电机通过软轴驱动光整加工装置旋转时,在离心力的作用下,油石条固定机构和油石条整体在离心力的作用下被甩出,从而油石条紧贴工件内壁做磨削运动,实现对工件内壁的磨削,因此,光整加工头也有一定的自适应性,光整加工头可加工的内径范围为50mm到70mm。其次,对油石条固定机构和油石条整体做了受力分析,计算出了油石条产生磨削运动的最小转速,推导出了磨削力的计算公式,并对装置整体进行了受力分析,得到弹簧预压力和拖动力、驱动轮轴线和管道轴线的夹角?和驱动力之间的关系。利用UG和ADAMS进行联合仿真,通过改变参数的设置获得不同弹簧预压力和不同螺旋角?对驱动力的影响,验证了理论分析的正确性,同时确定了弹簧的预压力和?角的具体值,制作出了加工装置。最后通过对内径为55mm的不锈钢荒管做了实验,验证了加工装置的加工效果,得到不同材料、不同目数和加工时间对加工效率的影响。
【关键词】：光整加工 不锈钢荒管内表面 ADAMS仿真 软轴驱动 浮动珩磨
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG589
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 课题的来源和意义10-11
• 1.2 光整加工概述11-12
• 1.2.1 光整加工的定义11
• 1.2.2 光整加工的意义及目的11-12
• 1.2.3 光整加工的现状及发展方向12
• 1.3 管道内表面光整加工概述12-18
• 1.3.1 影响管道内表面质量的因素12-13
• 1.3.2 管道内表面光整加工方法13-18
• 1.4 本课题研究的主要内容18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的方案设计20-30
• 2.1 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的设计要求20
• 2.2 光整加工头不同加工方案的分析比较及设计20-23
• 2.2.1 典型方案的分析比较20-22
• 2.2.2 光整加工头的设计22-23
• 2.3 进给装置的设计23-28
• 2.3.1 管内作业机器人技术的发展状况23-24
• 2.3.2 典型方案的比较24-28
• 2.4 轮式螺旋驱动进给装置的行走原理28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的结构设计及受力分析30-48
• 3.1 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的整体结构设计30-31
• 3.2 加工头结构设计31-33
• 3.3 驱动结构的设计及选择33-38
• 3.3.1 软轴简介及选择34-35
• 3.3.2 电机的选择35-36
• 3.3.3 连接件结构的设计36-38
• 3.4 支撑进给部分结构设计38-40
• 3.5 装置的受力分析40-47
• 3.5.1 油石条的受力分析40-45
• 3.5.2 不锈钢荒管内表面软轴驱动浮动珩磨光整加工装置的整体受力分析45-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的仿真分析48-56
• 4.1 仿真软件介绍48-50
• 4.1.1 UG软件介绍48
• 4.1.2 虚拟样机技术的发展与应用48-49
• 4.1.3 ADAMS软件介绍49-50
• 4.2 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工头模型的创建50
• 4.3 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工头模型仿真条件设置50-51
• 4.4 仿真分析51-54
• 4.4.1 驱动轮轴线和管道轴线的夹角q 对牵引力的影响51-52
• 4.4.2 装置运动过程中装置质心位置随时间的变化52-53
• 4.4.3 轮腿上弹簧的预压力对牵引力的影响53-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 不锈钢荒管内表面浮动珩磨光整加工装置的实验及分析56-66
• 5.1 加工时间对加工效果的影响56-58
• 5.2 油石条材料对加工效果的影响58-61
• 5.3 油石条目数对加工效果的影响61-63
• 5.4 加工装置行走速度测试63
• 5.5 本章小结63-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 总结66-67
• 6.2 展望67-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文74

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