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《辽宁科技大学》 2018年
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对盲孔内表面精密研磨的试验研究

田腾腾  
【摘要】:近年来,装备制造业发展迅猛,盲孔类零件的应用越来越广泛,盲孔内表面的表面质量对零件的装配精度与使用寿命等有很大的影响。盲孔内表面的加工较为困难,研磨加工是较为常用的方法,研磨效果直接影响到盲孔的使用性能和可靠性能。磁粒研磨法作为新型的研磨加工工艺,其加工原理是利用磁极产生磁场将附着在磁极与工件间隙内的磁性磨料磁化并形成具有一定切削能力的“磁粒刷”压附在工件表面,通过磁粒刷与工件间的相对摩擦、划擦与切削作用实现对盲孔内表面的精密光整加工。本文基于磁粒研磨加工机理研究,针对盲孔底部与侧面交汇处的研磨,设计了两套试验方案装置,对其进行了可行性试验研究,并对实验结果进行分析,得到最优实验方案装置。分别针对SUS304不锈钢、Al6061、45钢三种种典型材料的盲孔件进行了一系列仿真和试验研究,主要以表面粗糙度和表面形貌为指标,分析影响磁粒研磨光整加工主要影响因素及其作用规律,具体内容包括以下几个方面:(1)叙述了磁粒研磨法的国内外发展现状、概念与特点,提出了本课题的主要研究内容与目的。研究了磁性磨粒在磁场中的受力,建立了磁粒研磨加工的微观去除模型,分析了其加工机理,从理论上确认了磁粒研磨光整加工盲孔内表面的可行性。(2)设计了针对盲孔内表面磁粒研磨光整加工的试验装置,介绍了检测试验数据的设备、试验件材料的属性,并利用Ansoft软件对磁极的充磁方向在导磁及非导磁材料加工中磁感应强度大小进行数值模拟分析,为进一步的试验研究提供了理论基础。(3)利用响应面法设计了Box-Behnken试验,研究加工工艺参数(磁极转速、磨料粒径、研磨液用量)对工件表面质量的影响及作用规律。并汇总分析了试验数据,得出了表面粗糙度值的变化趋势以及不同因素对其影响的显著程度,结合加工后工件表面微观形貌图,得出了相对最佳的参数组合。(4)为提高研磨加工效率,本文设计了辅助磁极架,并对有无辅助工具的研磨加工效果开展了对比试验,得到添加辅助工具后工件的材料去除率高于传统磁粒研磨,且研磨后工件的表面粗糙度值较低,表面微观形貌均匀,尤其是盲孔底部棱边处的表面质量得到了极大改善。
【学位授予单位】:辽宁科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG580.68

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【参考文献】
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