旋转超声磨削加工中影响磨具寿命的结构参数优化

为了提高陶瓷基零部件的旋转超声磨削加工精度,降低磨具磨损造成的加工误差,建立了超声振动磨具寿命与磨粒粒度、浓度、磨具内圆直径等结构参数间关系的数学模型,对影响超声振动磨具寿命的结构参数进行了优化.首先,基于响应曲面法,建立了青铜基超声振动磨具二阶寿命模型,通过Box-Behnken实验对超声振动磨具寿命模型进行了拟合.然后,通过有效性和显著性检验,验证了所建立的超声振动磨具寿命模型.最后,通过拟合影响因子与超声振动磨具寿命关系的响应曲面和等高线,分析了各因素对磨具寿命的交叉影响,并优化了磨具的结构参数.结果表明:当磨粒粒度为D98.85、浓度为77.36、磨具内圆直径为5.34 mm时,去除体积为9 600mm3、致密度为85％的Si3N4陶瓷材料后,磨具磨损量只有0.006 9 mm,显示优化后超声振动磨具寿命可以达到旋转超声精密磨削加工要求.     

PSO优化灰色神经网络的珩磨油石磨损预测

为了预测油石的切削寿命,保证珩磨加工质量,引入灰色神经网络,通过将珩磨工艺加工参数作为模型输入来预测油石的磨损量,最终建立了珩磨油石磨损量预报模型。在油石磨损量预测过程中,针对神经网络存在收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺陷,利用粒子群算法对灰色神经网络的参数进行优化。试验结果表明,基于粒子群算法改进的灰色神经网络具有更好的逼近能力和预测精度,便于合理更换油石。     

喷油器体中孔珩磨精加工效率及工件表面粗糙度研究

喷油器体中孔珩磨过程中,工艺参数的选择对喷油器体中孔的珩磨效率、表面粗糙度以及油石寿命等都有很大影响。分别基于不同网纹交叉角和珩磨压力对珩磨精加工过程中珩磨效率和加工后工件表面粗糙度的变化规律进行实验研究。实验结果表明,加工过程中珩磨效率随网纹交叉角的增大先增大后减小,在22.5°时珩磨效率达到最优;另外,珩磨效率随珩磨压力的增大而增大;喷油器体中孔表面粗糙度与网纹交叉角、珩磨压力皆成正比。     

功率超声珩磨磨削区椭球状空化泡动力学模型及数值模拟

超声空化效应直接影响功率超声珩磨工件的表面质量、珩磨效率以及加工稳定性。基于能量平衡原理建立了磨削区椭球状空化泡动力学模型,采用MATLAB软件进行了数值模拟。从模拟结果可知:当不考虑液体介质的粘滞阻尼、时间滞后等因素时,单个椭球状空化泡动力学规律与球状空化泡类似,表现为类似于稳态空化的过程;珩磨压力、油石转速等磨削区特有的加工环境对近椭球状空化泡的生长和压溃影响较大。在数值模拟的基础上又进行了相应试验研究,证实油石表面超声空化泡的存在及功率超声振动珩磨磨削区的超声空化效应受到油石表面三维微观形貌影响。     

珩磨头油石刚度变形的影响因素分析

以大型珩磨头为研究对象,利用ANSYS Workbench软件对珩磨头油石进行有限元分析。分析在不同油石压力下,油石刚度变形对珩磨头加工质量的影响,从而确定最佳的油石临界压力,以保证被加工件的精度。分析油石条本身、油石座、锥体、磨头体的刚度以及它们之间的接触刚度对珩磨头油石刚度变形的影响,提出结构优化的改进方案。     

外圆与球面的珩磨加工

珩磨是一种对工件进行又旋转又往复运动的低速磨削方法,其速度较低,在100米/分以下,最高不超过300米/分。珩磨有油石条式和珩磨轮式两种基本刃具形式,可以加工内孔、外圆、平面和各种曲面、球面。油石条式的珩磨头,除珩磨头的旋转运动外,还有它沿工件轴线作住复的运动,大都是内孔刚性磨削,有时也有弹性油石条的珩磨,多用于大孔径。加工内孔时,一般工件不转。加工外圆时,则工件转,油石条作往复运动,这样在被加工表面上形成了一种左右旋交叉重叠的复杂网状螺旋线。     

珩磨油石制备与选用研究进展

阐述了油石用磨料(金刚石、CBN、刚玉、碳化硅)的物理、化学和力学特性以及超硬磨料(金刚石、CBN)珩磨油石的制备和应用。论述了珩磨油石的性能(磨料种类、磨料粒度、油石硬度)与被加工零件材料之间的相关性。总体而言,超硬珩磨油石——金刚石和CBN油石的应用越来越广泛,也给珩磨加工带来了很大发展。可是,金刚石和CBN珩磨油石所用粘结剂配方很难标准化,加上被加工零件材质和精度要求的多样性,使制备的油石性能与被加工零件的匹配性难以把握,也给油石制备研究增加了复杂性。目前,油石性能与被加工零件材质之间的匹配性研究尚缺乏。     

镍基高温合金珩磨表面粗糙度研究

为探索镍基高温合金的珩磨加工性,进而实现镍基高温合金精密孔的高效加工,进行了GH4169定量进给珩磨试验,并对珩磨加工表面粗糙度进行了分析。结果表明：油石平均粒径及每往复进给量是影响珩磨表面粗糙度的显著因素（置信水平分别为99.5%及95%）,切向珩磨速度、轴向往复速度对珩磨表面粗糙度的影响不显著;减小油石平均粒径与每往复进给量后,单颗磨粒的平均切厚、珩磨表面粗糙度和工件表面的划痕沟槽宽度减小。     

发动机缸套超声振动珩磨专用夹具的设计

功率超声振动珩磨就是通过在油石上施加功率超声振动,以进行珩磨。与普通珩磨相比,这种加工方法在加工时产生的珩磨力较小、珩磨温度低、在提高表面质量的同时油石磨损较小、最重要是加工精度高。针对发动机缸套的超声振动珩磨设计了一套专用的定位加工的夹具。该夹具采用外抱式结构,在夹具体和缸套之间填充液性塑料这种介质,由此介质均匀的将力施加到弹性套上,从而实现了缸套的轴向夹紧。夹具克服了在传统缸套加工中难实现定心定位,易轴向变形的缺点。     

柴油机连杆衬套磨损的正交试验研究

以单因素试验和正交试验方法设计连杆衬套摩擦磨损试验方案,在活塞销-连杆衬套往复摆动摩擦磨损试验机上研究载荷、转速、配合间隙对衬套磨损量的影响。通过方差分析和响应曲面法分析各因素及因素交互作用对磨损量影响,对工艺参数进行优化,建立磨损量的预测模型。结果表明:对衬套磨损量影响重要程度依次为转速、载荷、配合间隙;在交互作用中,载荷与配合间隙的交互作用对于磨损量影响比较显著。衬套磨损量响应优化的结果为在载荷取110 k N,转速为230 r/min,配合间隙为0.14 mm时,连杆衬套的磨损量最小,为5.4μm。     

基于人工神经网络不锈钢套珩磨加工油石特性参数的智能选择

在综合分析工件材料、材料状态、表面硬度和要求达到的加工表面质量与油石各参数之间关系的基础上,采用改进的GCAQBP人工神经网络算法,通过对输入输出参数进行编码优化,构建了不锈钢材料珩磨加工油石特性参数智能选择模型.通过实验研究,证明了该智能选择模型与传统经验选择相比,具有选择速度快、可靠性高等优点.课题研究为珩磨加工油石特性参数的选择提供了一种新的智能方法.     

珩磨在深孔加工中的应用分析

主要介绍了几种常规的深孔加工技术,并着重介绍了珩磨在深孔加工中的应用方式,珩磨时珩磨油、油石、珩磨工艺参数的选择对珩磨工件的表面质量、加工效率都有很大的影响,合理选择加工工艺对珩磨产品至关重要。     

金刚石珩磨

金刚石珩磨是一种采用金刚石珩磨油石(珩磨条)珩磨内孔的精密加工方法。它比一般珩磨油石,具有效率高、质量好、经济效果好等优点。金刚石珩磨的工作原理和普通珩磨的工作原理一样,如附图。一、金刚石珩磨油石的选择。一般要求珩磨油石磨削能力强、加工效率高、耐磨、磨均匀、使用寿命长、经济效果好,而且能达到一定的光洁度要求。 1.粒度的选择:主要是根据工件光洁度、加工余量和加工效率等要求来选择。通常采用可以达到光洁度要求而较粗的粒     

衡量缸孔珩磨质量的参数分析

珩磨属于一种低速磨削,常用于缸孔内表面的光整和精加工。在一些大型的发动机中都会对其主要的套筒内孔进行珩磨。通过珩磨我们可以修正孔在珩磨前加工出的一些轻微的形状误差,并且珩磨后的表面上有均匀的交叉网纹,这有利于储油和润滑等。影响珩磨质量的主要因素有珩磨油石,珩磨头的胀紧压力,珩磨头的转速、冲程等。     

珩磨过程中工件热变形分析

通过观测珩磨过程中工件的温度分布，对工件热变形现象进行实验分析，结果表明，工件中的温度分布几乎是等温的，被珩磨工件经径向热变形量可以通过其热膨胀系数、平均温升和珩磨加工面的径向尺寸推算出来。忽略珩磨切削力和磨粒锐利度的影响，工件中的剩余能量与珩磨中消耗的总能量之比仅取决于冷却条件。通常油石的扩张压力可通过油泵的输出压力计算出来，而且要考虑油缸内的弹力损失和油石座上的摩擦损失。     

液压缸筒珩磨机理的研究与应用

珩磨是磨削加工的形式之一,由于珩磨加工后的零件表面质量好,粗糙度低,而且加工效率高,因而珩磨工艺被首选用于液压缸筒的精密加工.珩磨加工原理是通过在油石与工件表面之间施加一定压力,并以合适的切削用量实现油石与工件表面之间的预定合成运动,以加工出几何精度高、表面质量好的工件表面.     

内孔珩磨概念的新发展

近年来,由于珩磨机床、工具和磨料的发展,珩磨加工有了进一步的改进。珩磨加工的优点,主要在精度较低的机床上,可以加工出精度较高的工件,而且有较高的生产率。本文仅就内孔珩磨作一分析和介绍。一、内孔珩磨基本原理的剖析内孔珩磨,简单地说,就是在珩磨头上装一块或数块油石,通过特定的机构,给予适当压力,使油石径向张开,均匀的压向工件孔壁,同时作旋转和往复运动,由油石上的磨粒进行切削。珩磨加工有两种方式:一种是工件和珩磨头分别刚性地固定在工作台和主轴上,叫强制式珩磨。另一     

深孔强力珩磨机床加压控制系统的研制

１珩磨加工过程分析内孔珩磨是由油石和工件之间相对运动而完成的。油石固定在主轴油石座上,珩磨头带动油石相对工件旋转,同时又往复运动。油石靠外力压紧在工件表面上,其珩磨过程如图１所示。图１珩磨加工示意图对一个具体的加工工件而言,可调整的工艺参数有网纹交叉...     

弹性磨具曲面磨抛多目标工艺参数优化研究

硬质合金曲面工件磨抛加工时,影响因素较多且存在耦合,磨抛效率低且质量不稳定。为在工件表面实现高效磨抛,同时降低磨具磨损,以M300钢为研究对象,通过分析其与弹性磨具的接触区域特征来建立曲面磨抛的材料去除函数模型,并通过实验验证模型的可靠性。通过单因素实验方法研究磨具的转速、切入深度、进给速度、粒度工艺参数对材料去除率、磨具磨损和工件表面粗糙度的影响规律。利用正交实验和灵敏度分析法确定各个评价目标的优化参数组合和多目标的优化参数区间。实验结果表明,利用该优化参数区间,工件表面质量有所改善,磨具磨损有所减轻。     

有色金属超声珩磨工具设计的关键技术研究

超声振动珩磨加工是实现有色金属内孔表面高精度高效率的有效方法.其关键技术是解决包括超声变幅杆的优化设计、珩磨油石配方的合理设计、有色金属材料珩磨易拉伤、珩磨油易渗入超声系统及油石磨损后不便于快捷更换等问题.针对有色金属超声珩磨在应用过程中所存在的关键问题,进行了深入的研究,并提出问题解决的方法和手段,消除了制约有色金属...