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《軸向超聲振動輔助磨削的磨削力建模研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)中圖分類號I魚§墨UDC33碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q墨蘭三密級公五軸向超聲振動輔助磨削的磨削力建模研究StudyonGrindingForcemodelingofAxialUltrasonicVibrationAssistedGrinding作者姓名學(xué)科專業(yè)研究方向?qū)W院(系、所)指導(dǎo)教師:郎獻(xiàn)軍:機(jī)械工程:機(jī)械設(shè)計及理論:機(jī)電工程學(xué)院:何玉輝副教授論文答辯日期地答辯委員會主席一=』斗繇愛>中南大學(xué)2014年5月萬方數(shù)據(jù)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明『rlfrrJfllflr[1llIfllJ[IrrliflitiJltril
2、lIIrJIfY2687375本人鄭重聲明,所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。作者簽名:室至遺基星日期:三盟L年』月旦日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定:即學(xué)校有權(quán)
3、保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版;本人允許本學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)??梢詫⒈緦W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密論文待解密后適應(yīng)本聲明。作者簽名:盈邀里導(dǎo)師簽名嗍掣“嚴(yán)日萬方數(shù)據(jù)軸向超聲振動輔助磨削的磨削力建模研究摘要:超聲振動輔助磨削是在傳統(tǒng)磨削的基礎(chǔ)上給工件或砂輪施以超聲振動的一種加工方法,在加工過程中會產(chǎn)生沖擊、往復(fù)熨壓以及超聲潤滑等效應(yīng),能夠降低磨削力、提高工件表面質(zhì)量、減小磨削熱的產(chǎn)生等,在一定程度上克服了傳統(tǒng)磨削的一些弊
4、端。而磨削力是評價磨削過程和磨削結(jié)果的一重要參數(shù),對超聲振動輔助磨削過程中的磨削力進(jìn)行研究,揭示超聲振動對磨削力的影響機(jī)理及影響規(guī)律具有非常重要的意義。本文主要基于磨削運動學(xué)對軸向超聲振動輔助磨削過程中的磨削力進(jìn)行了研究,主要的研究工作包括:根據(jù)工件和砂輪的相對運動,建立了軸向超聲振動磨削時磨粒的運動方程,對磨粒的運動特點、運動軌跡、運動弧長以及切屑斷面面積進(jìn)行了分析,結(jié)果表明超聲磨削的運動弧長大于普通磨削,而切屑斷面面積小于普通磨削。假設(shè)未變形磨屑厚度服從瑞利分布,建立了普通磨削和軸向超聲振動磨削的平均未變形磨屑厚度計
5、算表達(dá)式,經(jīng)分析比較發(fā)現(xiàn)前者大于后者,由此得出了超聲磨削的切削變形力小于普通磨削的結(jié)論,并且其降低率隨振幅和頻率的增大而增大,但是砂輪線速度的增大對降低率有一定的削弱作用;根據(jù)磨粒與工件的相對運動關(guān)系,分析了軸向超聲振動磨削時磨粒在主切削方向上的摩擦力,結(jié)果表明其小于普通磨削的,并且降低程度與振幅和頻率成正相關(guān)的關(guān)系。綜合切削變形力和摩擦力兩部分,分析了軸向超聲振動磨削力小于普通磨削力的具體原因,并得到了兩種磨削方法下的磨削力模型。實驗研究了磨削深度、工作臺速度和超聲振幅對磨削力的影響,結(jié)果表明:磨削力隨磨削深度和工作臺
6、速度的增大而增大,但是在同一磨削參數(shù)下,軸向超聲振動磨削的磨削力相比于普通磨削有所降低,并且隨著振幅的增加,磨削力的降低率增大。應(yīng)用試驗數(shù)據(jù)對磨削力模型進(jìn)行了驗證,證明了所建模型的有效性。圖41幅,表9個,參考文獻(xiàn)73篇。關(guān)鍵詞:超聲振動;磨削;磨削力;未變形磨屑厚度;瑞利分布分類號:TG58萬方數(shù)據(jù)StudyonGrindingForcemodelingofAxialUltrasonicVibrationAssistedGrindingAbstract:Itiscalledultrasonicvibrationassi
7、stedgrinding(UVAG)whentheultrasonicvibrationisaddedontheworkpieceorthegrindingwheelinthetraditionalgrinding.Itwillproduceimpact,reciprocatingironingandultrasoniclubricationeffectintheprocessofUVAGwhichcanreducethegrindingforce,improvethequalityoftheworkpiecesurfa
8、ce,reducingthegrindingheatandSOon.Tosomeextent,theUVAGCanovercomesomedefectsofthetraditionalgrinding.Thegrindingforceisanimportantparametertoevaluatetheprocess