難加工材質(zhì)圓柱件的外圓超聲珩磨裝置設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、鈦合金和不銹鋼等難加工材料因?yàn)槠涑邚?qiáng)度、高硬度、耐疲勞等優(yōu)越的材料性能，被越來越多的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)中。但是以上材料通過普通加工手段進(jìn)行加工后，難以得到良好的表面質(zhì)量，珩磨加工作為精密特種加工的一種，對難加工材料有良好的加工效果。超聲珩磨技術(shù)在保持了珩磨加工優(yōu)點(diǎn)的同時，克服了普通珩磨中油石易堵塞的問題，進(jìn)一步提高了加工精度和加工效率。常規(guī)超聲振動珩磨技術(shù)的加工對象主要為內(nèi)圓表面，但在實(shí)際加工中，軸類零件的外圓表面也常常需要較高的表面質(zhì)量

2、。針對這樣的研究現(xiàn)狀，本文對超聲振動外圓珩磨加工的加工機(jī)理進(jìn)行了研究，同時結(jié)合實(shí)際加工設(shè)計(jì)出一套試驗(yàn)裝置，以TC4鈦合金和SUS304不銹鋼為試驗(yàn)對象進(jìn)行了試驗(yàn)研究。本文的主要研究內(nèi)容以及取得的成果如下:
　　1.首先對磨削中單磨粒的受力進(jìn)行了分解，并對磨削力進(jìn)行了建模，對其數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行了求解;其次分析了功率超聲外圓珩磨的運(yùn)動形式及其加工機(jī)理，分析并建立了徑向振動中超聲外圓珩磨磨粒材料去除的模型。
　　2.對關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)

3、計(jì)。根據(jù)頻率方程并結(jié)合邊界條件設(shè)計(jì)壓電換能器;運(yùn)用波動方程和質(zhì)點(diǎn)振動位移函數(shù)確定超聲變幅桿的尺寸參數(shù);依照一體化設(shè)計(jì)思想確定珩磨頭部分尺寸，修正變幅桿尺寸。對以上各部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行用ANSYS仿真，確認(rèn)其合理性;根據(jù)試驗(yàn)用車床的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定試驗(yàn)裝置的裝載方案。
　　3.利用設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置進(jìn)行正交試驗(yàn)，分析油石粒度、工件回轉(zhuǎn)速度和珩磨深度等試驗(yàn)參數(shù)對普通珩磨后加工表面質(zhì)量的影響，在引入超聲振動后，進(jìn)行對比試驗(yàn)。記錄兩組試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)