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曲轴圆角滚压强化工艺研究与数控系统设计

刘荣昌  
【摘要】:曲轴圆角滚压强化工艺是目前最为理想的圆角表面强化方法,该方法不 仅能够显著提高曲轴的疲劳寿命,而且,在参数选择合理、润滑条件良好的 前提下,可获得较好的表面加工质量。经滚压加工后的圆角不必精磨,就可 以满足表面质量要求,从而有利于提高生产率和降低加工成本。本论文针对 N4850Q曲轴圆角滚压专用机床设计中的一些问题进行了较深入、全面的理论 分析和研究。 通过对切向滚压圆角的运动学分析,建立了滚压加工工艺参数优化设计 的数学模型,并编制了相应程序,设计出了N4850Q曲轴滚压工艺参数,本论 文为滚压加工提供了一种实用的工艺参数选取方法。 应用当量圆柱理论,建立了滚压加工接触问题的力学模型,对滚压中的 塑性变形进行了讨论,制定了滚压力计算的基本步骤,对N4850Q曲轴圆角滚 压进行了滚压力计算。 本论文首次将力学状态图引入接触问题,对接触表面下的应力状态进行 了分析,并对工程中接触表面下塑性变形与破坏的原因从理论上进行了证明; 对滚压加工中摩擦力产生的机理进行了初步研究,提出了滚压加工摩擦力近 似计算的方法。 立足于上述理论,本论文对N4850Q曲轴滚压专用机床设计中的与滚压 有关的一些参数进行了设计,并进行了功率计算和曲轴轴向变形量预测。 最后本论文还对N4850Q曲轴滚压专用机床数控系统进行了总体设计, 对其数控方法进行了研究,拟定了曲轴加工程序单,为数控系统的软、硬件 设计奠定了基础。


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