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准干式绿色磨削可应用性及加工参数与表面质量关系的研究

作　者: 顾礼铎
导　师: 孟广耀
学　校: 青岛理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 绿色制造准干式磨削参数选择可应用性
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 19次
引　用: 1次
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内容摘要

磨削加工是机械加工中一种重要的加工方式,它能够达到很高的表面加工质量。但在传统磨削液供给方式的加工过程中,由于环绕在高速旋转砂轮周围的气障层的阻碍作用,真正进入磨削区的有效磨削液的量很少,造成很大的浪费和污染。准干式切削是近年来提出的一种绿色制造方式,又称作微量润滑切削或最小润滑切削(minimum quantitylubricant,简称MQL),它是指将压缩空气与少量的润滑剂混合雾化后,形成毫、微米级气雾,然后喷向切削区,对刀具与切屑和刀具与工件的接触界面进行润滑,以减少摩擦和防止切屑粘到刀具上,同时也冷却了切削区并有利于排屑,从而显著地改善了切削加工条件,是一种介于湿式和干式切削之间的加工方法,能够很好解决传统加工中存在的污染、浪费问题。本文利用准干式切削的思想来研究磨削问题,也就是准干式磨削问题。首先,从理论上分析磨削液作用过程,论证准干式磨削的可行性,通过这种加工方式能够达到传统磨削加工所能达到的效果,以及研究了磨削液怎样进入磨削区,计算出磨削液突破气障层所需具备的速度和避开反向气流的供液方向以及有效磨削液量的大小。其次,选择一定的磨削参数,通过实验比较传统磨削液供给磨削、准干式磨削、干式磨削三种情况下,输出参数(表面粗糙度R_a、微观结构、磨削力、磨削热)的差异以及原因,从而验证准干式磨削的可应用性。最后,通过正交设计实验法,分析了砂轮转速、磨削深度和工件速度对准干式磨削的影响;利用回归分析,推导出加工质量的预测方程。

全文目录

摘要  9-10
Abstract  10-12
第1章绪论  12-21
  1.1 磨削加工加工技术的发展  12-18
    1.1.1 磨料磨具的发展  12-14
    1.1.2 磨削工艺的发展  14-16
    1.1.3 磨床的发展  16
    1.1.4 磨削液供给方式的发展  16-17
    1.1.5 磨削机理研究的发展  17-18
  1.2 准干式磨削的提出和发展  18-20
  1.3 本文研究的内容和意义  20-21
第2章准干式磨削可应用性理论分析  21-28
  2.1 磨削加工过程  21
  2.2 砂轮气障层对磨削液供给的影响  21-22
  2.3 磨削区液流量的大小  22-23
  2.4 磨削区磨削温度  23-26
  2.5 磨削液的流量  26-27
  2.6 准干式磨削可应用性分析  27
  2.7 本章小结  27-28
第3章实验设备与测试仪器  28-38
  3.1 平面磨床  28-29
    3.1.1 平面磨床K-P36主要特点  28
    3.1.2 平面磨床K-P36主要技术参数  28-29
  3.2 MQL供液装置  29-30
  3.3 三向压电式磨削测力仪  30-33
    3.3.1 磨削测力仪的测试原理  31-32
    3.3.2 测力仪的基本测试系统  32-33
  3.4 表面形貌仪  33-35
    3.4.1 测试原理  33-34
    3.4.2 测定指标  34-35
  3.5 显微硬度测量仪  35
  3.6 Thermovision A20M 红外热像仪  35-36
  3.7 实验材料  36-37
  3.8 本章小结  37-38
第4章准干式磨削可应用性的实验研究  38-53
  4.1 实验目的  38
  4.2 实验模型  38
  4.3 实验方案  38-39
  4.4 实验参数的计算和选择  39-42
    4.4.1 砂轮修整用量的选择  39
    4.4.2 磨削用量的选择  39-40
    4.4.3 磨削液供给参数的选择  40-42
  4.5 实验过程  42-43
  4.6 实验数据的采集和分析  43-52
    4.6.1 表面型貌分析  43-45
    4.6.2 磨削力分析  45-48
    4.6.3 表面硬度分析  48-50
    4.6.4 磨削热分析  50-52
  4.7 本章小结  52-53
第5章准干式磨削加工质量的正交实验法研究  53-68
  5.1 三因子三水平正交表制作  53-54
  5.2 实验方案  54-56
  5.3 实验基本条件  56
  5.4 实验数据的采集和分析  56-67
  5.5 本章小结  67-68
第6章准干式磨削表面质量预测方程  68-76
  6.1 MATLAB简介  68-69
  6.2 单因子与指标的函数关系式  69-71
  6.3 双因子与指标的函数关系  71-74
  6.4 本章小结  74-76
第7章结论与展望  76-77
参考文献  77-81
攻读硕士学位期间发表学术论文及己参加的科研项目  81-82
致谢  82

准干式绿色磨削可应用性及加工参数与表面质量关系的研究

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