低刚度薄板件的平面磨削加工工艺研究
发布时间：2021-10-29 14:10
随着机械制造业的快速发展,出于小型化和轻量化的要求,低刚度零件的需求不断增加,同时,制造精度要求不断提高。这类零件由于其径厚比超过20,刚度极低,在加工中受到夹持变形、热变形、加工损伤引起的应力变形以及加工过程中初始内应力释放引起的变形等因素的影响,难以获得高面形精度表面。目前,主要基于一些定性的规律和工程技术人员的经验通过不断试验来提高薄板工件的平面磨削精度,试验周期长,加工效率低,工艺稳定性差。因此,揭示低刚度薄板件加工过程的变形规律和机理,提高其加工精度和效率对制造技术的发展具有十分重要的意义。本文基于以上所阐述的应用背景,通过对残余应力引起的变形及夹持变形问题的深入研究,在传统平面磨削45钢薄板工件的工艺基础上提出了一种新的较为完善的加工工艺方法,通过有限元仿真分析并进行实验验证,能够更有效降低零件平面度的同时又能优化各工艺参数,减少了对工程技术人员经验的依赖。（1）基于不同表面残余应力引起的薄板变形差异,通过反向求解,研究了不同磨削条件下45钢薄板表面残余应力变化规律,提出通过调整工艺参数,平衡磨削过程塑性变形产生的压缩应力和热变形产生的拉伸应力,实现表面应力层合应力的最小化...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题背景
1.2 平面磨削加工工艺
1.3 薄板工件加工变形研究现状
1.4 薄板工件夹持变形研究现状
1.5 研究目标及主要内容
2 残余应力对磨削薄板件面形精度影响的研究
2.1 不同磨削参数下磨削加工实验方案设计
2.2 不同磨削参数下磨削实验流程
2.2.1 试样的准备
2.2.2 平面磨削加工实验
2.3 不同磨削参数下残余应力对工件面形的影响磨削
2.3.1 实验结果数据处理
2.3.2 正交实验结果分析
2.3.3 磨削用量对残余应力的影响
2.4 本章小结
3 夹持变形有限元分析
3.1 普通夹持方法分析
3.2 弹性垫法分析
3.2.1 有限元仿真分析模型
3.2.2 弹性模量对工件面形精度的影响
3.2.3 泊松比对工件面形精度的影响
3.2.4 厚度对工件面形精度的影响
3.3 粘弹性垫法分析
3.3.1 粘弹性垫法有限元仿真分析
3.3.2 弹性垫粘性对工件面形精度的影响
3.4 本章小结
4 夹持变形对磨削薄板件面形精度影响的试验研究
4.1 磨削实验用材料、设备及条件
4.1.1 磨削实验用材料
4.1.2 磨削实验设备
4.1.3 磨削实验条件
4.2 薄板件平面磨削加工实验方案设计
4.3 热处理工艺及磨床精度试验
4.3.1 热处理实验
4.3.2 厚板磨削加工实验结果及分析
4.3.3 薄板磨削加工实验结果及分析
4.4 采用机械夹具法薄板件磨削加工实验
4.4.1 机械夹具的设计
4.4.2 机械夹具法薄板件实验结果及分析
4.5 采用弹性垫法薄板件磨削加工实验
4.5.1 不同厚度的弹性垫薄板件磨削实验
4.5.2 实验结果与分析
4.6 采用粘弹性垫法薄板件磨削加工实验
4.6.1 粘弹性垫的制备
4.6.2 粘弹性垫法的薄板件磨削加工实验
4.6.3 实验结果与分析
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄板件磨削方法解析[J]. 杨会君,郑大勇. 科技创新与应用. 2014(32)
[2]小切深条件下磨削加工表面的温度场及表面完整性[J]. 刘明贺,韦建很,张修铭,修世超. 东北大学学报(自然科学版). 2012(10)
[3]小切深条件下磨削表面完整性变化机理[J]. 修世超,白斌,韦建很,刘明贺. 东北大学学报(自然科学版). 2012(09)
[4]平面磨削淬硬薄工件磨削力研究[J]. 张莹,葛培琪,张磊,毕文波,江京亮. 农业机械学报. 2012(08)
[5]近年来双端面磨床的发展综述[J]. 姚峻,贾平,吕一林,曹培海,田克俭. 精密制造与自动化. 2012(01)
[6]薄型零件的平面磨削加工[J]. 杨根莲. 广西轻工业. 2011(07)
[7]薄板工件在平面磨床上的磨削方法[J]. 王荣志. 机械工程师. 2011(07)
[8]48MnV钢磨削强化层金相组织和表面应力分析[J]. 龚圣来,肖冰. 机械制造与自动化. 2008(04)
[9]薄片零件的磨削方法[J]. 程焰. 齐齐哈尔大学学报. 2008(03)
[10]超轻超薄反射镜加工工艺研究[J]. 黄启泰,郭培基,倪颖,余景池. 光学技术. 2007(05)
博士论文
[1]剪切增稠液的性能表征及其防护应用研究[D]. 徐钰蕾.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]工件旋转磨削加工硅片残余应力分布规律研究[D]. 许善策.大连理工大学 2016
[2]剪切增稠液—碳纤维复合材料的制备与性能研究[D]. 彭传玉.大连理工大学 2015
[3]冲击对零部件磨削加工表面完整性影响机制研究[D]. 李清良.东北大学 2013
[4]磨削表面残余应力控制及零件表面完整性实验研究[D]. 刘莉娟.东北大学 2012
[5]45钢磨损性能和磨损机制的研究[D]. 王洋.江苏大学 2010
本文编号：3464804
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题背景
1.2 平面磨削加工工艺
1.3 薄板工件加工变形研究现状
1.4 薄板工件夹持变形研究现状
1.5 研究目标及主要内容
2 残余应力对磨削薄板件面形精度影响的研究
2.1 不同磨削参数下磨削加工实验方案设计
2.2 不同磨削参数下磨削实验流程
2.2.1 试样的准备
2.2.2 平面磨削加工实验
2.3 不同磨削参数下残余应力对工件面形的影响磨削
2.3.1 实验结果数据处理
2.3.2 正交实验结果分析
2.3.3 磨削用量对残余应力的影响
2.4 本章小结
3 夹持变形有限元分析
3.1 普通夹持方法分析
3.2 弹性垫法分析
3.2.1 有限元仿真分析模型
3.2.2 弹性模量对工件面形精度的影响
3.2.3 泊松比对工件面形精度的影响
3.2.4 厚度对工件面形精度的影响
3.3 粘弹性垫法分析
3.3.1 粘弹性垫法有限元仿真分析
3.3.2 弹性垫粘性对工件面形精度的影响
3.4 本章小结
4 夹持变形对磨削薄板件面形精度影响的试验研究
4.1 磨削实验用材料、设备及条件
4.1.1 磨削实验用材料
4.1.2 磨削实验设备
4.1.3 磨削实验条件
4.2 薄板件平面磨削加工实验方案设计
4.3 热处理工艺及磨床精度试验
4.3.1 热处理实验
4.3.2 厚板磨削加工实验结果及分析
4.3.3 薄板磨削加工实验结果及分析
4.4 采用机械夹具法薄板件磨削加工实验
4.4.1 机械夹具的设计
4.4.2 机械夹具法薄板件实验结果及分析
4.5 采用弹性垫法薄板件磨削加工实验
4.5.1 不同厚度的弹性垫薄板件磨削实验
4.5.2 实验结果与分析
4.6 采用粘弹性垫法薄板件磨削加工实验
4.6.1 粘弹性垫的制备
4.6.2 粘弹性垫法的薄板件磨削加工实验
4.6.3 实验结果与分析
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄板件磨削方法解析[J]. 杨会君,郑大勇. 科技创新与应用. 2014(32)
[2]小切深条件下磨削加工表面的温度场及表面完整性[J]. 刘明贺,韦建很,张修铭,修世超. 东北大学学报(自然科学版). 2012(10)
[3]小切深条件下磨削表面完整性变化机理[J]. 修世超,白斌,韦建很,刘明贺. 东北大学学报(自然科学版). 2012(09)
[4]平面磨削淬硬薄工件磨削力研究[J]. 张莹,葛培琪,张磊,毕文波,江京亮. 农业机械学报. 2012(08)
[5]近年来双端面磨床的发展综述[J]. 姚峻,贾平,吕一林,曹培海,田克俭. 精密制造与自动化. 2012(01)
[6]薄型零件的平面磨削加工[J]. 杨根莲. 广西轻工业. 2011(07)
[7]薄板工件在平面磨床上的磨削方法[J]. 王荣志. 机械工程师. 2011(07)
[8]48MnV钢磨削强化层金相组织和表面应力分析[J]. 龚圣来,肖冰. 机械制造与自动化. 2008(04)
[9]薄片零件的磨削方法[J]. 程焰. 齐齐哈尔大学学报. 2008(03)
[10]超轻超薄反射镜加工工艺研究[J]. 黄启泰,郭培基,倪颖,余景池. 光学技术. 2007(05)
博士论文
[1]剪切增稠液的性能表征及其防护应用研究[D]. 徐钰蕾.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]工件旋转磨削加工硅片残余应力分布规律研究[D]. 许善策.大连理工大学 2016
[2]剪切增稠液—碳纤维复合材料的制备与性能研究[D]. 彭传玉.大连理工大学 2015
[3]冲击对零部件磨削加工表面完整性影响机制研究[D]. 李清良.东北大学 2013
[4]磨削表面残余应力控制及零件表面完整性实验研究[D]. 刘莉娟.东北大学 2012
[5]45钢磨损性能和磨损机制的研究[D]. 王洋.江苏大学 2010
本文编号：3464804
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3464804.html
