聚焦超声冷却系统在精密磨削加工中的应用研究

发布时间：2017-11-09 08:05

  本文关键词：聚焦超声冷却系统在精密磨削加工中的应用研究

  更多相关文章： 超声聚焦 超声雾化 喷嘴位置 磨削温度 磨削力

【摘要】：砂轮是由无数个磨粒组成,每个磨粒就相当于一个切削刀具,磨削加工的时候就相当于很多的微型刀具在做切削加工。磨削加工的时候,磨粒在工件表面做切削加工,产生磨削温度,磨削温度主要传给磨屑,工件和砂轮,当磨削温度不能及时的带出磨削区,磨削温度就会不断的积累在工件的表面淤积,磨削区的温度急剧升高,伤害工件表面质量和性能。磨削液的使用是使磨削区降温的有效方式。传统的磨削加工对环境污染,对工人的身体也存在很大的伤害。聚焦超声汽雾冷却技术的提出就是为了减少环境污染,实现有效而提出的一种降温方式。研究内容包括如下几部分:1、利用伯努利方程和自由射流定理对聚焦超声汽雾突破砂轮周边气流场进行了理论研究。2、在没有工件的情况下对砂轮周边气流场进行了研究,并研究了沿着砂轮周边向外发射的同一径向线上的的压力和速度的变化,并且对不同间隙、不同砂轮转速的情况下的砂轮磨削区的压力场,速度场进行了对比分析,对砂轮的磨削区的流场分解有了详细的研究。3、通过对砂轮的磨削引入区的不同位置的速度场进行了仿真分析,分析此楔形区域的速度大小变化,研究发现在工件的端面有一层高速的返回气流,喷嘴放置的时候喷嘴应该避开返回流,同时结合喷嘴直径和聚焦球壳的大小确定喷嘴放置在距离砂轮中心径向距离0.08m,0.09m,0.1m的位置;不断改变喷嘴的位置和角度,通过两相流的仿真方法,对磨削最小间隙处的压力场大小进行对比研究,研究通过此区域的流量较多的喷嘴位置;通过实验手段对喷嘴不同放置位置的磨削区的磨削温度和法向磨削力和法向磨削力进行对比,找到合适的喷嘴放置。仿真和实验研究发现喷嘴在距离砂轮中心Y轴0.08m位置喷嘴倾斜度15度距离砂轮中心X轴-0.085m位置处比较适合放置喷嘴。4、通过改变磨削深度,砂轮线速度,工件进给速度,冷却液的流量和有无超声聚焦器的推动等磨削参数,进行磨削温度和法向磨削力以及切向磨削力的实验研究。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580.6

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本文编号：1160989