软固结磨粒气压砂轮动力学分析及工艺优化方法
本文选题:气压砂轮 + 振动 ; 参考:《浙江工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:采用气压砂轮进行模具光整加工可以缩短加工时间,提高加工质量。六自由度机器人控制气压砂轮抛光技术,可以有效去除模具表面加工痕迹,获得高品质表面。机器的颤振与加工工艺参数的选取会影响光整加工时模具表面质量,并导致加工效率低下。因此为了解决此类问题,本文首先对气压砂进行仿真分析,通过分析转速和充气压力对气压砂轮应力和整体应变的变化趋势,获得较优加工工艺参数;然后运用模态技术对气压砂轮抛光工具的动态特性进行仿真分析,优化主振动部件进而减小机器的颤振,并利用锤击法对其进行实验验证;最后在较优转速和充气压力下,对气压砂轮抛光工具连接板优化后进行光整加工实验,获得了高品质表面。本文具体工作如下:(1)创建气压砂轮模型并进行仿真分析,分析不同转速和充气压力对气压砂轮接触应力和整体应变的变化趋势,得到较优加工工艺参数:1500rmp和0.1MPa。(2)创建气压砂轮抛光工具有限元模型,并对其进行自由模态与约束模态分析。针对气压砂轮抛光工具设计相应模态测试实验系统,利用锤击法对其进行模态实验,与有限元计算结果进行比较,验证有限元模型的合理性,优化主振动部件连接板。(3)搭建气压砂轮光整加工实验平台,针对不同转速和充气压力进行了16组实验,通过分析实验结果,得出较优转速和充气压力,同时验证气压砂轮有限元仿真的正确性。(4)在较优转速和充气压力下,对连接板优化后的气压砂轮抛光工具进行光整加工实验,试验结果表明优化之后的气压砂轮抛光工具进行光整加工时可以提高材料表面质量。本研究成果对于改善气压砂轮抛光过程的振动和光整加工平稳性问题有一定的指导意义,同时是对抛光方式的一种优化设计。
[Abstract]:The air pressure grinding wheel can shorten the processing time and improve the machining quality. The six degree of freedom robot can control the polishing technology of pneumatic grinding wheel, which can effectively remove the machining trace of mold surface and obtain high quality surface. The flutter of the machine and the selection of processing parameters will affect the surface quality of die during finishing and lead to low machining efficiency. So in order to solve this kind of problem, this paper first carries on the simulation analysis to the pressure sand, through the analysis speed and the inflation pressure to the pressure wheel stress and the overall strain change tendency, obtains the better processing craft parameter; Then the modal technology is used to simulate and analyze the dynamic characteristics of pneumatic grinding wheel polishing tool, to optimize the main vibration components and to reduce the chatter of the machine, and to verify it by hammering method. Finally, under the optimal rotational speed and inflatable pressure, the dynamic characteristics of the pneumatic grinding wheel polishing tool are simulated and analyzed. The high quality surface was obtained by finishing experiments on the polishing tool connection plate of pneumatic grinding wheel. The specific work of this paper is as follows: (1) the model of pneumatic grinding wheel is created and simulated, and the changing trend of contact stress and overall strain of pneumatic wheel under different rotational speeds and inflatable pressures are analyzed. The optimal processing parameters: 1: 1500rmp and 0.1MPa.m2) were obtained to create the finite element model of pneumatic grinding wheel polishing tool, and the free mode and constrained modal analysis were carried out. According to the pressure grinding wheel polishing tool, the corresponding modal test system is designed. The modal test is carried out by hammering method, and the results of finite element calculation are compared to verify the rationality of the finite element model. The experiment platform of air pressure grinding wheel finishing was set up by optimizing the connecting plate of main vibration component. Sixteen experiments were carried out according to different rotational speed and inflatable pressure. By analyzing the experimental results, the optimal rotational speed and inflatable pressure were obtained. At the same time, the correctness of finite element simulation of pneumatic grinding wheel is verified. The experimental results show that the surface quality of the material can be improved when the polishing tool of pneumatic grinding wheel is optimized. The research results have certain guiding significance for improving the vibration and smoothness of polishing process of pneumatic grinding wheel, and it is also a kind of optimization design of polishing mode.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG743
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,本文编号:1939796
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