鋁輪轂曲面成套機(jī)械拋光技術(shù)研究.pdf

1、鋁合金汽車輪轂（輪轂）的表面拋光是電鍍前的一道重要工序，要求表面材料去除均勻、無過拋?zhàn)冃?，且表面粗糙度Ra在0.5μm內(nèi)。而由于壓鑄生產(chǎn)的輪轂原始表面粗糙度大、需拋光面積大，且形狀復(fù)雜、多樣，輪轂生產(chǎn)企業(yè)普遍依賴熟練工人拋光，存在工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、粉塵污染嚴(yán)重、勞動(dòng)力短缺、拋光效率低及表面質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，嚴(yán)重制約了該行業(yè)的發(fā)展。
　　 目前，一方面國(guó)外的輪轂機(jī)械自動(dòng)拋光設(shè)備，由于其拋光加工生產(chǎn)方法的局限，使得并不普遍適用于國(guó)內(nèi)輪

2、轂制造企業(yè)的輪轂表面拋光；另一方面現(xiàn)有研究的自動(dòng)機(jī)械拋光技術(shù)及設(shè)備等，對(duì)于大型粗糙曲面工件的高效、高質(zhì)量拋光加工，還存在較多的問題和不足。
　　 因此，本文在課題作為浙江省科技廳新產(chǎn)品試制計(jì)劃項(xiàng)目與金華市重點(diǎn)項(xiàng)目，緊密結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的背景下，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械拋光技術(shù)研究及設(shè)備存在的問題和不足，研究了大型粗糙曲面工件的高效率、高質(zhì)量拋光加工方法，研究了其中的關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了相應(yīng)的機(jī)械拋光設(shè)備及控制系統(tǒng)等，為這類型工件的拋光加工提供了

3、有效的理論借鑒及實(shí)際參考，并有助于改善現(xiàn)有工件的拋光加工還普遍依賴于手工拋光模式的行業(yè)現(xiàn)狀。
　　 針對(duì)現(xiàn)有數(shù)控拋光刀位數(shù)據(jù)生成方法研究存在的不足，提出多磨具彈性磨輪拋光的基于恒去除率系數(shù)約束的拋光刀位數(shù)據(jù)生成方法，以及表面材料去除控制方法，用以保證粗糙曲面工件表面材料的快速均勻去除，提高表面拋光質(zhì)量。通過多磨具拋光的刀位數(shù)據(jù)生成和表面材料去除仿真，驗(yàn)證了提出的刀位數(shù)據(jù)生成方法的合理性，并表明了多磨具相比傳統(tǒng)單磨具拋光粗糙曲面，

4、在獲得相同表面材料去除深度的情況下，表面材料去除更均勻，拋光效率更高。
　　 針對(duì)回轉(zhuǎn)特征曲面和徑向?qū)ΨQ分布特征曲面高效拋光，提出一種具體的單工位多磨具聯(lián)動(dòng)機(jī)械拋光加工工藝?；谠摴に嚕暂嗇炃鎾伖饧庸槔?，設(shè)計(jì)了多磨具拋光機(jī)床，研發(fā)了適應(yīng)的開放式軟、硬件控制系統(tǒng)。通過在多磨具拋光機(jī)床上的輪轂工件曲面的拋光實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)表明，拋光后的表面材料去除均勻，表面光順，無變形情況發(fā)生，測(cè)量表面平均粗糙度值Ra可保持在0.5μm內(nèi)，證實(shí)了提

5、出的單工位多磨具聯(lián)動(dòng)機(jī)械拋光及其刀位數(shù)據(jù)生成方法的合理性。
　　 針對(duì)具有回轉(zhuǎn)特征的大型工件復(fù)雜表面拋光，提出一種旋流式滾磨機(jī)械拋光加工方法。通過研究其拋光機(jī)理，得出了切削速度和切削角與工件在游離態(tài)磨料中自轉(zhuǎn)速度和公轉(zhuǎn)速度的關(guān)系，為該類型工件的拋光工藝提供理論依據(jù)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，采用旋流式滾磨拋光方法，當(dāng)公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速N=72r/min，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n=108 r/min時(shí)，工件的表面能在含碳化硅微粉的樹脂磨料塊中經(jīng)30～40min獲得

6、Ra0.5μm內(nèi)的粗糙度值，為實(shí)際的旋流滾磨機(jī)械拋光生產(chǎn)工藝提供了參考。
　　 基于上述研究，提出將非自由磨具類的單工位多磨具聯(lián)動(dòng)機(jī)械拋光與自由磨具類的旋流式滾磨拋光集成的大型工件曲面成套機(jī)械拋光工藝。對(duì)于輪轂類工件的表面拋光，在獲得穩(wěn)定的拋光表面質(zhì)量的前提下，與人工拋光相比，效率約提高了70％，與其它單磨具機(jī)械拋光方式相比也具有質(zhì)量和效率上的優(yōu)勢(shì)。此外，研究的成套機(jī)械拋光設(shè)備及工藝的應(yīng)用，也為輪轂制造行業(yè)在提升形象、減少污染、