內孔表面光整加工裝置的設計及實驗研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學基金項目“面向孔表面光整加工的液粒兩相強制環(huán)流理論與技術基礎的研究(50675149)”。主要研究利用具有一定壓力的液體作為載體，經(jīng)過環(huán)流發(fā)生器形成強制環(huán)流，帶動磨粒對工件內壁進行磨削加工。由于液粒兩相強制環(huán)流加工裝置較復雜，壓力液體需在較為密封的空間形成環(huán)流，所以對裝置與工件間的位置精度要求較高，同時液體對工件和加工環(huán)境有一定影響，所以對該方法進行了改進，提出利用離心原理，通過電機帶動磨棒對工件進行磨削和光整加

2、工。
　　 本課題研究的主要內容：針對深孔、彎孔、階梯孔以及異型孔等內孔表面的光整加工較為困難，以及大型輸油管道需要對內壁進行清理等問題，提出一種具有一定可控性和自適應能力的內孔表面光整加工裝置，該裝置由兩部分組成，根據(jù)離心原理設計的柔性光整頭和根據(jù)螺旋傳動原理設計的自動進給裝置。柔性光整頭利用油石棒磨削內孔表面，其加工孔徑范圍為Φ165mm-Φ230mm。自動進給裝置具有一定的自適應能力，可以在Φ244±10mm的孔徑范圍沿軸

3、線往復運動，在自動進給裝置的帶動下，柔性光整頭沿管道軸線對內孔表面進行光整加工。同時在換向器和調速器的控制下，該裝置可以以不同的加工速度，不同的加工方向實現(xiàn)對內孔表面的柔性加工。
　　 通過理論分析，確定柔性光整頭中磨棒在不同狀況下的受力情況，計算出磨棒產(chǎn)生磨削運動的最小轉速，以及彎曲強度計算，推導出柔性光整頭轉速與磨削力的關系，以及光整頭進給所需的牽引力。對自動進給裝置進行了受力分析，確定出滿足柔性光整頭所需牽引力的電機功率和

4、彈簧正壓力。確定的結構方案，通過AUTOCAD、PROE等軟件對內孔表面光整加工裝置進行了二維、三維建模。最后通過實驗，對自動進給裝置和柔性光整頭分別進行了測試。測試在不同運動參數(shù)下柔性光整頭的加工效果；磨棒粒度對柔性光整頭加工效果的影響；通過測試自動進給裝置的運動速度和牽引力，分析了影響自動進給裝置運動的因素。
　　 課題的研究為光整加工技術提供了一個新思路，可以通過柔性化、可控化、自動化實現(xiàn)內孔表面的光整加工，通過對裝置的設