功率超聲振動(dòng)珩磨技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究.pdf

1、普通珩磨效率較低，易產(chǎn)生噪聲和油石堵塞，從而導(dǎo)致油石壽命低，尺寸精度難以控制，需頻繁更換油石，由于配件互換性差，對(duì)工人技術(shù)級(jí)別要求高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，廢品率高，生產(chǎn)效率低，致使這種精密加工方法的應(yīng)用受到限制。本研究就是針對(duì)這種現(xiàn)狀，將超聲振動(dòng)附加在珩磨油石條上，使得每一顆磨粒在磨削的同時(shí)進(jìn)行高頻振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)脈沖磨削，這就是功率超聲振動(dòng)珩磨技術(shù)。本論文在系統(tǒng)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，在功率超聲珩磨

2、加工理論研究的基礎(chǔ)上，研制成功了功率超聲珩磨裝置和新型磨削液發(fā)生裝置，特別是功率超聲珩磨裝置中諧振系統(tǒng)的研究和新型磨削液發(fā)生裝置中特殊多段式噴嘴的研制，有新意，論文關(guān)于功率超聲振動(dòng)珩磨加工機(jī)理和工藝的研究，豐富和完善了功率超聲珩磨加工的理論成果。論文所完成的有創(chuàng)意的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究工作可以概括為： 1．在普通珩磨切削加工理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了功率超聲振動(dòng)珩磨切削機(jī)理的研究和分析，確定了縱向和徑向功率超聲振動(dòng)珩磨的臨界速度；同時(shí)對(duì)功率

3、超聲振動(dòng)磨料空切削現(xiàn)象進(jìn)行了分析。并在分析功率超聲振動(dòng)珩磨的磨粒運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，給出功率超聲珩磨材料去除率的理論公式。材料去除量的理論分析和試驗(yàn)研究均表明，在同比條件下，超聲珩磨的磨削效率是普通珩磨的磨削效率的2.5倍。 2、提出了一種有新意的功率超聲珩磨裝置的設(shè)計(jì)理念，即以珩磨孔徑為參數(shù)的諧振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，研制成功了新型立式功率超聲振動(dòng)珩磨裝置，同時(shí)將超短型專用壓電換能器用于功率超聲珩磨設(shè)計(jì)中，把有限元分析技術(shù)引入功率超聲珩磨

4、諧振系統(tǒng)動(dòng)力特性的研究中，有限元分析結(jié)果所得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率和相應(yīng)振型，與試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合。通過(guò)仿真研究和試驗(yàn)研究確定的振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸是科學(xué)可行的，解決了功率超聲振動(dòng)珩磨應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。 3、研制成功了新型磨削液供液系統(tǒng)及裝置，特別是研制成功了關(guān)鍵部件——特殊多段式噴嘴，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。研究了新型磨削液的形成機(jī)理和物理特性，探討了其優(yōu)良的冷卻潤(rùn)滑性能的作用機(jī)理。完成了新型磨削液在功率超聲珩磨中磨削性能的試驗(yàn)

5、研究，研究結(jié)果表明：新型磨削液具有良好的潤(rùn)滑性能，在加工精度和油石壽命方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此適用于功率超聲珩磨加工。 4、完成了普通珩磨和功率超聲珩磨對(duì)比工藝試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明：功率超聲珩磨比普通珩磨具有更小的表面粗糙度值。完成了功率超聲振動(dòng)珩磨加工工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究，確定了可適應(yīng)加工對(duì)象的最佳油石參數(shù)和工藝參數(shù)，應(yīng)用優(yōu)化參數(shù)加工后的新型缸套與原缸套進(jìn)行臺(tái)架性能的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，已完全達(dá)到并超過(guò)了該項(xiàng)目預(yù)定的要求指標(biāo)，也說(shuō)明