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文檔簡介
1、當前,高硬度金屬基材料(如WC-Co,Ni60,STL20)的發(fā)展很快,它們具有耐高溫、耐高壓、耐磨損、抗熱沖擊、抗熱腐蝕等特性,并在鋼鐵冶煉、石油化工、核電等重大工程項目中發(fā)揮著越來越大的作用。這類材料在平面磨削加工的研究已經(jīng)開展,但在球面磨削上研究工作還較少,眾多基礎(chǔ)問題有待探明。雖然在磨削機理研究上球面磨削可以部分借鑒平面磨削的研究成果,但在磨削工藝基礎(chǔ)理論上球面磨削特點鮮明,在實際磨削過程中發(fā)現(xiàn)越來越多亟待研究的問題。本文針對高
2、硬度材料在球面磨削中以何種方式去除以及球面磨削質(zhì)量如何提高此兩大問題在高硬度球面磨削機理和磨削質(zhì)量控制上展開了系統(tǒng)的研究。
本文首先針對高硬度球面加工的兩大難點,即工件表面硬度高(HRC≥70)材料難以去除以及形狀精度要求高等,開發(fā)了一種新型的高硬度回轉(zhuǎn)球面精密磨削裝備,該裝備在保證被加工球面精度和表面粗糙度的前提下,可用一種直徑規(guī)格的砂輪磨具實現(xiàn)不同直徑規(guī)格球面的精密磨削加工。
從利于實驗觀察和測量的角度出發(fā),采用
3、杯形砂輪平面封閉分布式磨削來揭示球面磨削機理。首先系統(tǒng)的研究了高硬度材料封閉分布式磨削的磨削力。構(gòu)造了表征封閉分布式磨削力的參數(shù)模型,包括有效磨削寬度、有效磨削面積、動態(tài)有效磨粒數(shù)等,研究了磨削加工參數(shù)對單位面積磨削力、單顆粒磨削力和磨削分力比的影響規(guī)律,并通過實驗驗證了這些模型的準確性。其次以磨削力的實驗結(jié)果及所建立的理論模型為重要依據(jù),結(jié)合工件磨削表面微觀形貌,揭示了高硬度材料的去除機理。
研究了杯形砂輪封閉分布式磨削方式
4、下磨削加工參數(shù)對材料表面粗糙度的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合球面磨削加工的特點,提出降低球面磨削表面粗糙度的方案。首先基于球面磨削軌跡成型原理,從磨頭轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速出發(fā),提出了磨削效率、阻滯軌跡封閉相位角、最小加工次數(shù)等衡量指標,逐次修正選擇策略,提高跡線密度和分布均勻性;其次在綜合考慮回轉(zhuǎn)工作臺擺動速度、磨削深度、磨頭轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上,建立了vogl快速BP網(wǎng)絡(luò)模型,構(gòu)造正交試驗表,結(jié)合小步長算法,進一步優(yōu)化工藝參數(shù),降低球面粗糙
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