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成形磨削表面粗糙度的实验研究

作　者: 范兴国
导　师: 邓朝晖；杨新安
学　校: 湖南大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 成形磨削 表面粗糙度 工艺参数 金刚石滚轮 修整速比
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 356次
引　用: 3次
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内容摘要


数控成形磨削技术是近年来国内外迅速发展的一种新型的加工技术,其高效精密的加工方式在机械工程上有着极其广泛的应用。本文正是基于成形磨削技术所具有的极大和极广的应用前景,以及国内外在成形磨削表面粗糙度方面的研究较缺乏这一背景下提出的。采用金刚石滚轮来修整砂轮成形是砂轮成形的主要方法,在修整过程中金刚石滚轮与砂轮的修整轨迹会直接影响到砂轮的表面粗糙度。同时,在磨削过程中磨削的工艺参数也会对工件的表面粗糙度造成影响,其中最为显著的是砂轮的线速度。本文对磨削工艺参数与砂轮修整轨迹对成形磨削表面粗糙度的影响进行实验研究。 论文首先在文献综述的基础上,对成形磨削后工件表面粗糙度的形成原理进行了初步的分析,简述表面粗糙度对零件的表面强度、表面硬度、疲劳强度、断裂强度、耐腐蚀性、耐磨性等主要方面的影响,阐述成形磨削的磨削机理,指出成形磨削表面粗糙度的产生机理是磨削工艺参数和砂轮表面质量的综合作用效应。本实验采用电动轮廓仪法对工件表面粗糙进行测试。 本文在对高速工具钢进行精密磨削后的表面粗糙度进行了研究,首先分析了成形磨削过程中各磨削参数对磨削表面粗糙度的影响,进而对金刚石滚轮修整轨迹进行推导和分析,验证了修整条件和磨削条件对成形磨削表面粗糙度的影响。本文运用正交回归设计方法建立了表面粗糙度Ra对磨削工艺参数的回归方程,并推导出模型公式Ra=2.34×Vs0.45×Vω0.08×ap0.15,找出磨削工艺参数对Ra的影响程度,在实际应用中可以对Ra进行预测。在研究修整轨迹在某点的曲率半径ρ与修整速比q的变化关系时,测定了不同的修整速比q,每转进给量fd与表面粗糙度的变化关系。最终找到一套合理的修整参数和磨削参数。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章 绪论  11-22
  1．1 本文研究背景  11-12
  1．2 磨削技术现状与新进展  12-16
    1．2．1 精密磨削和磨料加工技术的发展  12-13
    1．2．2 高效磨削技术的发展  13-15
    1．2．3 磨削自动化、数控化和智能化  15-16
  1．3 平面磨床的发展趋势  16-18
    1．3．1 平面磨床的主要特点  17
    1．3．2 平面磨床的发展和变化  17-18
    1．3．3 平面磨床的发展趋势  18
  1．4 数控成形磨削技术的发展趋势  18-19
    1．4．1 国外数控成形磨削技术的发展趋势  18
    1．4．2 我国数控成形磨削技术的发展趋势  18-19
  1．5 本文研究内容、目的、意义  19-20
    1．5．1 研究内容  19-20
    1．5．2 研究目的  20
    1．5．3 研究意义  20
  1．6 研究方法  20-21
  1．7 课题来源和论文组成  21
    1．7．1 课题来源  21
    1．7．2 论文组成  21
  1．8 本章小结  21-22
第2章 成形磨削表面粗糙度的初步分析  22-36
  2．1 数控成形磨削原理  22-25
    2．1．1 成形磨削工作原理  22-23
    2．1．2 成形磨削的数学模型  23-25
    2．1．3 NC成形磨削装置的主要结构  25
  2．2 金刚石滚轮修整技术  25-28
    2．2．1 滚轮装置、工作原理及结构  26
    2．2．2 滚轮装置设计要求及特点  26-27
    2．2．3 滚轮的制造与使用  27-28
  2．3 成形磨削表面粗糙度的发展及测量  28-35
    2．3．1 表面粗糙度理论与标准的发展  30-31
    2．3．2 成形磨削表面粗糙度的形成与评定方法  31-32
    2．3．3 表面粗糙度值的合理选择  32-34
    2．3．4 表面粗糙度值的测量方法  34-35
  2．4 本章小结  35-36
第3章 成形磨削表面粗糙度的试验方案  36-42
  3．1 试验用试件  36-37
  3．2 试验用设备  37-41
    3．2．1 试验用磨床  37-38
    3．2．2 砂轮及磨削液的选择  38-41
  3．3 磨削试验  41
  3．4 本章小结  41-42
第4章 磨削工艺参数对成形磨削表面粗糙度的影响规律的试验研究  42-51
  4．1 磨削工艺参数对成形磨削表面粗糙度影响的实验结果  42-45
  4．2 成形磨削表面粗糙度数学模型的建立  45-47
    4．2．1 数学模型的提出  45
    4．2．2 线形回归正交设计及回归方程  45-47
    4．2．3 数学模型公式的验证  47
  4．3 成形磨削用量参数的优化措施  47-48
  4．4 数控程序的编制  48-50
  4．5 本章小结  50-51
第5章 滚轮修整轨迹对成形磨削表面粗糙度的影响规律的试验研究  51-62
  5．1 金刚石滚轮修整轨迹的导出  52-59
    5．1．1 逆修  52-54
    5．1．2 顺修  54
    5．1．3 修整轨迹在A点的曲率半径  54-55
    5．1．4 对砂轮表面粗糙度影响  55-59
  5．2 滚轮修整程序  59-60
  5．3 实验曲线的归纳分析  60-61
  5．4 本章结论  61-62
结论  62-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录  72

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 磨削加工与磨床 > 一般性问题 > 磨削加工工艺
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