收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磨料流加工技术的理论分析和实验研究

宋桂珍  
【摘要】: 磨料流加工是应用粘弹性磨料加工工件的一种特种光整加工方法,能够很好地抛光零件的复杂表面和不可见区域,如窄缝、微孔、交叉孔、异形孔腔等,能够将倒圆角、去毛刺和抛光同时完成,可加工的材料范围宽,不仅能加工金属材料,还能加工陶瓷、硬塑料等。本文从流体磨料、加工机理、工艺参数关系、表面完整性、加工异常等方面对磨料流加工技术进行了理论探讨和实验研究。 首先,从改善流体磨料的性能入手,研制了适应不同加工工艺要求的新配方。提出基于模糊数学理论的流体磨料粘度的分级方法,建立了粘度的隶属函数,为加工应用提供了选择依据。提出了基于机电一体化技术的粘度的精确测量方法,为仿真研究奠定了基础。 其次,着重研究流体磨料的流变行为及其加工特性。推导了边界条件不为零的流速分布公式。在研究工艺参数对倒圆尺寸影响的过程中,发现了“准倒圆”特性,进而探讨其形成机理,认为是流体磨料的弹性湍流所致。分析了去毛刺机理,讨论了单向加工和双向往复加工的去毛刺效果。从微观的角度研究了微小的单个磨粒的受力情况及其对微观不平表面的抛光机理,揭示了加工过程中磨削与滚压共存的加工机理。通过实验探明加工循环次数对表面粗糙度的影响以及对轮廓支承长度率的影响,结果表明:前几次加工循环对于改善表面质量十分关键,磨料流加工能够提高零件表面的耐磨性,延长使用寿命。 分析研究了波纹状表面和漏流强磨等异常现象的产生机制,认为表面产生波纹是由于加工工况使粘弹性流体磨料超过弹性变形极限所致,并预测了可能出现的更加异常的情况,而漏流处工件和夹具均造成强烈磨损是因为此处具有薄壁小孔的结构特点,流速很大。这些研究结论为保证加工质量,预防残次品的出现提供了理论支持。 开发了温度的实时检测和控制系统。探明了磨料流加工过程中的温度变化规律,对照加工机理分析了呈现这种规律的必然性。研究了温度对加工表面粗糙度的影响,指出控制温度对稳定加工质量、提高加工效率以及预测加工结果的重要性。 课题研究的最终目的是为了合理控制加工参数获得高质量的加工表面,为此特别研究了表面形貌和能谱,检测了表面的显微硬度。结果表明:表面完整、无撕裂,表面显微硬度略有增大。在长期的实验研究中发现磨料流加工表面还具有防锈性,通过分析工艺特点和流体磨料的本质揭示了磨料流加工工艺本身具有这种固有的防锈特性。考虑到现有检测仪器受结构所限,无法检测窄缝、微孔、异形孔腔等适合磨料流加工的特殊部位,提出基于计算机视觉的检测方法,并在部分实例加工中加以应用。 最后,通过对模具、热流道板、齿轮、光纤连接器陶瓷套管、摆线转子马达的定子、喷嘴、长管、曲管等零件的加工验证了理论研究结果的合理性和正确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 武利生,李元宗;磨料流加工研究进展[J];金刚石与磨料磨具工程;2005年01期
2 李大 ,德森;磨料流加工及其运用范围[J];制造技术与机床;1993年05期
3 武利生,李元宗;磨料流加工中夹具设计的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2004年02期
4 续栋梁;李元宗;刘强;轧刚;阎慕良;;磨料流加工对齿轮精度的分析及其降噪效果[J];电子工艺技术;1991年01期
5 宋京伟;粘弹性介质的磨料流加工[J];金刚石与磨料磨具工程;1986年06期
6 杨建明,吴长太,高丽华;模具异型腔抛光工艺研究[J];现代制造工程;2004年02期
7 闰慕良;李元宗;;磨料流加工齿轮的试验研究[J];现代制造工程;1985年01期
8 冯竹荪;;一种新型的光饰去刺工艺——磨料流加工[J];现代制造工程;1983年07期
9 蔡锡璋;;磨料流加工[J];机械制造;1984年03期
10 付元;牛昭芳;许树勤;徐碧辉;;锻模磨料流光饰加工的试验研究[J];锻压技术;1986年04期
11 张海谦,关雅兰,何健;磨料流加工工艺在汽车生产中的试验研究[J];金刚石与磨料磨具工程;1990年03期
12 金滩;磨料流加工工艺参数对针织机“三角”走针面表面粗糙度的影响[J];金刚石与磨料磨具工程;1991年06期
13 张凌云;吴凤林;;磨料流加工技术现状及展望[J];机械工程与自动化;2006年05期
14 冯金榜;;磨料流加工与MB9211型半自动磨料流机床[J];精密制造与自动化;1989年04期
15 杨俭安;磨料流加工的流动分析[J];机械设计与研究;1997年03期
16 张粤雁;磨料流加工在大批量生产中的应用[J];机电产品市场;2000年02期
17 唐维平,宋伟;磨料流加工工艺正交回归试验研究[J];现代车用动力;2003年03期
18 汤勇,张发英,陈澄洲;磨料流加工流动形态及加工效果的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);1994年05期
19 宋桂珍;程建明;董志国;李元宗;;磨料流加工在塑料成型模具制造中的应用[J];模具制造;2009年10期
20 邵寿民;;磨料流加工改善鼓形齿齿面粗糙度[J];机械制造;1989年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 宋桂珍;磨料流加工技术的理论分析和实验研究[D];太原理工大学;2010年
2 李秀红;基于磁场特性的内孔表面光整新技术理论分析与实验研究[D];太原理工大学;2010年
3 刘枫;外圆磨削磨粒喷射加工机理及表面特性研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵培锋;基于有限元方法的磨料流加工数值模拟研究[D];太原理工大学;2011年
2 赵秋乐;磨料流抛光机及其工艺参数研究[D];重庆大学;2011年
3 朱建辉;航空叶轮的磨料流加工模拟分析及可行性研究[D];大连理工大学;2013年
4 陈斌;基于数字图像的磨料流加工表面粗糙度测量[D];太原理工大学;2010年
5 柳东;新型磨料流加工设备的仿真设计与实验研究[D];天津工业大学;2008年
6 尹义蕾;旋转永磁场光整加工磁场发生装置设计及其实验研究[D];太原理工大学;2010年
7 王志强;内孔表面光整加工装置的设计及实验研究[D];太原理工大学;2012年
8 倪有强;液—粒两相强制环流内孔表面光整加工装置设计与实验研究[D];太原理工大学;2010年
9 宫斌;基于“游离态”的液固两相软性磨粒流的加工理论研究与数值模拟分析[D];浙江工业大学;2010年
10 杨晓春;面向孔表面气粒两相强制环流光整加工数值模拟和实验研究[D];太原理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978