轴向功率超声珩磨力学模型的建立及仿真

功率超声珩磨技术在发动机缸套的精密加工中能够得到较好的表面质量,其中珩磨力的大小与超声振动特点有关,是影响工件材料去除、磨削热及表面质量的重要因素之一。基于超声珩磨材料去除机理,考虑了油石表面磨粒分布规律,建立了包括材料切屑变形和磨粒与工件摩擦两种情况的超声珩磨力学模型。由力学模型仿真结果可知:功率超声珩磨磨削力与加工参数及加工过程中材料物理变化均有关,特别是材料应变率效应更加明显;在相同加工条件下,超声珩磨磨削力比普通珩磨平均降低50%以上,并且法向力与切向力比值增大,有利于材料的去除;超声振动能够减小磨粒与工件的平均动态摩擦系数,从而减小平均切向摩擦力大小,有利于提高工件表面质量;珩磨深度较主轴转速对珩磨力影响更大,当主轴转速高于620 r/min时,珩磨力开始逐渐减小。     

磨粒有序化排布油石珩磨表面形貌仿真

由于传统排布的油石磨粒的大小分布没有规则,所以不能保证磨粒的等高性,所有用传统排布的油石珩磨导致珩磨表面网纹分布没有一定的规则。文中将磨粒有序化排布应用到珩磨研究当中,通过筛选磨粒提高等高性,再将磨粒进行阵列、错位、叶序等3种有序化排布进行珩磨表面形貌的研究。通过仿真发现:磨粒有序化排布油石珩磨能够得到确定的网纹分布,生成的表面形貌比较均匀。这为以后的电镀制造磨粒有序化珩磨油石提供了一定的理论依据。     

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。     

功率超声珩磨铸铁缸体的试验研究

功率超声珩磨装置功率超声珩磨装置就是将超声波发生器产生的超声频电振荡通过换能器转换为超声频纵向机械振动,变幅杆将换能器的纵向振动扩大后传给弯曲振动圆盘,挠性杆再将弯曲振动变成纵向振动后传给油石座,油石座带动与其烧结在一起的油石进行纵向振动,如图1所示。我们进行了直径47mm立式功率超声珩磨装置的设计及制造、装配,成功地完成了47mm孔径缸套珩磨系统,实际加工后,考核其尺寸精度均可达IT6级,表面粗糙度可达Ra0.1μm,圆度、圆柱度可达0.007mm,与国外同类装置相比,该超声波珩磨装置具有如下优点:①由于珩磨杆不振动,可节省能量…     

轴向功率超声振动珩磨的运动学分析

目前,功率超声振动辅助加工技术的研究多集中于试验性分析,尽管有部分理论分析,但只是简单的介绍,尚未形成系统的理论体系.功率超声振动珩磨是功率超声振动切削在珩磨中的应用,通过在普通珩磨的基础上使油石产生功率超声振动来进行珩磨.从运动学角度对油石沿轴向的功率超声振动珩磨加工技术进行较为系统的理论研究,归纳出轴向功率超声振动珩磨的四个运动特性:1)分离特性;2)冲击特性;3)变速特性;4)往复熨压特性.为进一步的动力学研究提供了必要的支撑条件.     

粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO_2陶瓷的延性特征

通过粗磨粒金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2 工程陶瓷的表面特征试验 ,分析了所产生不同结果的原因 ,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明 :随着珩磨速度的提高 ,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨 ,在所给速度范围内 ,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的 30 % ,最大的达到70 %。而超声珩磨均可获得延性切削表面 ,破碎率均不大于 10 % ,磨粒刻划的延性痕迹十分清楚     

内通道供液的珩磨头

珩磨时必须使用珩磨液(又称珩磨油),以冲去磨粒和油石上粘附的切屑。珩磨的表面质量主要取决于珩磨液的冲洗效果。当用普通注入式方法向切削区供给珩磨液时,即使流量充足,冲洗效果也很小。此时,在工件和油石面上常会出现积屑或其他粘附物,使工件划伤和呈现微小的隆起。为了克服上述的缺点,国外新近研制出了一种内通道供液珩磨头(作者发明证号1653936)。在磨头本体8的孔内装有弹簧4,其上支承着油石座3,在油石座3上固定有油石7。油石座的两端具有圆柱形凸肩,它们分别同套筒2和9的内卡爪式表面相接触,套筒2和9彼此由心轴6、螺钉1、销钉10、紧固螺钉和弹簧垫圈相连接。定尺寸环11承受轴向力并传给杆12。     

超声珩磨局部共振问题研究

本文在分析超声珩磨传声子系统挠性杆－油石座现有设计理论所存在缺陷的基础上，通过试验研究提出采用局部共振原理对超声珩磨挠性杆－油石座振动子系统的设计方法，该方法的提出，大大简化了以往设计理论的复杂性，对于超声珩磨这一新工艺方法的推广具有现实意义。     

粗磨粒金刚石珩磨工程陶瓷的表面特征研究

采用粗磨粒金刚石油石对工程陶瓷 (氧化锆 )进行了不同速度下的普通珩磨和超声珩磨试验 ,对获得的不同表面特征以及珩磨速度对表面破碎率的影响进行了分析研究。     

带供润滑冷却液的珩磨头

零件珩磨后的表面质量,与润滑冷却液的冲洗作用关系甚大(用浇注法将润滑冷却液供入切削区时,即使供给量充足,冲洗作用亦甚微)。因此,在工作表面上发现粘有污泥,从而引起表面上擦痕,且引起由切削磨粒形成的表面微观网纹发生畸变。这些缺点可用图示珩磨头结构(俄发明证书号1653936)来排除。在壳体8的孔内配有弹簧4,其上支靠着油石座3,座上固定油石7。油石座的两端做有外止口,可与套筒2、     

专用超声珩磨试验的CAT系统研制

该系统适用于超声振动珩磨试验,可以对超声振动加工的振幅、磨削区的珩磨温度和珩磨力３ 种不同特征的信号进行动态测试和快速处理。通过对数据的分析可以研究超声振动珩磨系统的局部共振特性,分析超声振动加工的加工性能,从而确定超声振动珩磨系统的设计准则。     

发动机缸孔珩磨网纹评定及常见网纹问题解析

介绍了缸孔珩磨表面品质评定的理论基础,阐述了各个评定参数和发动机性能之间的关系,同时对每个网纹参数超差的原因,进行了理论性分析和总结,并列举和分析了生产中缸孔珩磨网纹参数不符合要求的常见问题。     

Experimental investigation on surface quality in ultrasonic-assisted honing of 304 stainless steel

Honing is a surface finishing technology, which plays an important role in improving the surface quality and working performance of workpieces. However, with the extensive application of hard-to-machine materials and the increasing requirement for the surface properties of workpieces, the performance of conventional honing (CH) is becoming more and more difficult to meet the production needs. The ultrasonic vibration provides a way to overcome the technological constraints of CH and improve the machined surface properties. To realise the ultrasonic vibration of honing stone, a slotted block horn was used as a vibration transmission component and a supporting component of honing stone in this study. Finite element method was used to analyse and optimise the block horn to improve the uniformity of the amplitude on the output surface, to provide stable and efficient vibration for the honing stone. In this study, the effects of processing parameters on surface roughness in CH and ultrasonic-assisted honing (UAH) of stainless steel SUS304 were studied. The results indicated that the application of ultrasonic vibration in honing made a significant contribution to the formation of a dense punctiform morphology and reduction of the defects of the workpiece surface. Moreover, interactions between ultrasonic vibration, speed of revolution, and honing time in UAH make the changes of surface roughness much different from the CH. On the whole, for UAH, it is a feasible approach to improve the surface roughness by using a smaller amplitude, increasing the speed of revolution appropriately, and extending honing time.     

气缸套平台珩磨网纹片状覆盖缺陷的产生原因及预防

表面片状覆盖缺陷严重影响了气缸套平台珩磨网纹结构的预期功能。本文分析了片状覆盖缺陷产生的主要原因为珩磨加工过程造成的挤压变形,挤压变形的结果使表面产生一层片状覆盖物,在表面呈现出严重的撕裂和存在大量的金属碎片。并指出使用先进的刷珩技术能有效去除表面的片状覆盖缺陷,在现有技术条件下可采用碳化硅砂条、采用两道珩磨工序等方法降低片状覆盖的影响。     

超声振动珩磨工艺参数优化的试验研究

利用自行研制的功率超声振动珩磨实验装置,对超声珩磨和普通珩磨的磨削效率进行了对比实验研究,并采用超声振动珩磨技术,对AZ91D镁合金材料进行了加工实验,以确定最佳油石参数及工艺参数。实验结果表明,超声珩磨在材料去除率和加工表面质量上均优于普通珩磨。实验获得的优化工艺参数可以满足对镁合金的实际加工需要。     

功率超声珩磨加工

针对功率超声珩磨加工,分析普通珩磨加工和超声珩磨加工的特点和原理,指出了该加工方法的应用前景.     

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...     

基于人工神经网络的超声加工表面粗糙度预测

利用BP神经网络良好的非线性映射能力,建立了普通珩磨和超声珩磨条件下的磨削表面粗糙度预测模型,经过多次网络训练,得到了具有良好性能的BP神经网络。对超声珩磨加工钕铁硼材料表面粗糙度进行了预测,并取得了理想的预测结果。     

超声珩齿指数型变幅器的动力学特性

超声振动可以有效地减小珩磨力,超声空化现象与切削液的共同作用对珩磨轮实现实时动态清洗,从而减小珩磨轮堵塞、提高加工效率,超声和珩齿进行复合加工是一种应用前景良好的齿轮精加工方法.超声珩齿的加工对象--齿轮,是一类特殊负载(直径大,厚度小),且对振动系统的加工频率影响大,在超声振动系统设计时,必须将变幅杆和齿轮组成变幅器进行全面考虑.鉴于此,根据应力耦合,将齿轮作为圆盘,采用指数型变幅杆,推导频率方程,对变幅杆的设计长度和变幅器振动频率进行数值分析,发现变幅杆的共振频率恰好是变幅器的失谐频率,变幅器的共振频率与变幅杆的固有频率也不相同,这能够为超声珩齿变幅器的设计提供理论依据.     

坦克发动机缸套超声珩磨系统

研制了用于加工坦克发动机缸套（ 孔径１５０ｍｍ）的超声珩磨系统样机,通过工艺试验优选了油石条参数及加工工艺参数。试验结果表明,该样机可满足坦克发动机缸套的珩磨加工要求。