离心式滚磨光整加工工艺实验研究及表面粗糙度预测模型的建立

发布时间：2017-12-08 16:37

  本文关键词：离心式滚磨光整加工工艺实验研究及表面粗糙度预测模型的建立

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【摘要】：表面质量作为评价零件质量的一个核心指标,对零件的可靠性和使用性能有很大的影响。滚磨光整加工技术是一种成熟的表面光整加工技术,旨在通过磨块与零件之间复杂的相对运动,去除零件表面毛刺和氧化层及改变零件表面几何特征,改善零件表层的物理力学性能,提高零件的清洁度,综合提高零件的表面完整性。同时,该技术具有操作简单、管理容易、加工成本低、加工质量好、生产效率高、绿色无污染等优点。其中,离心式滚磨光整加工,因加工效率高、适用于大批量生产,在机械生产加工中得到了广泛的应用。目前,在零件的离心式滚磨光整加工过程中,参数的选择和确定更多是依靠经验和大量的基础实验,缺乏更深层次的研究。在加工结果的评价指标方面,往往局限于表面粗糙度、金属去除量等常见指标参数,而对表面去除厚度、棱边倒圆半径等指标参数缺乏必要的研究。在加工结果的预测方面,也少有学者研究。针对以上问题,本文基于立式离心式滚磨光整加工设备,采用单因素实验的方法,对离心式滚磨光整加工中不同工艺参数对45钢试件表面粗糙度、表面金属去除量及去除厚度、表面形貌、表面硬度的影响规律进行了研究。通过设计有交互作用的正交实验,重点考察了不同工艺参数对试件棱边倒圆半径和棱边金属去除量的影响规律。通过对实验结果的分析,确定了各工艺参数对棱边倒圆半径影响的主次顺序,即滚筒转速、磨块直径、加工时间,最后为交互作用。所有的交互作用对棱边倒圆半径的影响都不显著,滚筒转速和磨块直径对其有显著的影响。基于正交实验结果,建立了针对45钢的离心式滚磨光整加工表面粗糙度多元回归预测模型,并对预测模型进行了显著性检验和实验验证。经验证,模型预测值与实验测量值的最大相对误差只有10.5%,满足一定的精度要求,可以用来指导今后的实验研究和实际生产。本文重点研究了离心式滚磨光整加工在不同参数下各表面质量指标的变化规律,建立了表面粗糙度预测模型,为离心式滚磨设备工艺参数的选择提供了理论依据,在很大程度上减少了重复性实验,节约了探索新产品加工工艺的时间及成本,对推动滚磨光整加工技术的发展及应用具有重要的意义。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG580.6

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本文编号：1267102