難加工材質圓柱件的外圓超聲珩磨裝置設計及試驗研究.pdf

1、鈦合金和不銹鋼等難加工材料因為其超高強度、高硬度、耐疲勞等優(yōu)越的材料性能，被越來越多的應用于機械行業(yè)中。但是以上材料通過普通加工手段進行加工后，難以得到良好的表面質量，珩磨加工作為精密特種加工的一種，對難加工材料有良好的加工效果。超聲珩磨技術在保持了珩磨加工優(yōu)點的同時，克服了普通珩磨中油石易堵塞的問題，進一步提高了加工精度和加工效率。常規(guī)超聲振動珩磨技術的加工對象主要為內圓表面，但在實際加工中，軸類零件的外圓表面也常常需要較高的表面質量

2、。針對這樣的研究現(xiàn)狀，本文對超聲振動外圓珩磨加工的加工機理進行了研究，同時結合實際加工設計出一套試驗裝置，以TC4鈦合金和SUS304不銹鋼為試驗對象進行了試驗研究。本文的主要研究內容以及取得的成果如下:
　　1.首先對磨削中單磨粒的受力進行了分解，并對磨削力進行了建模，對其數學表達式進行了求解;其次分析了功率超聲外圓珩磨的運動形式及其加工機理，分析并建立了徑向振動中超聲外圓珩磨磨粒材料去除的模型。
　　2.對關鍵部件進行設

3、計。根據頻率方程并結合邊界條件設計壓電換能器;運用波動方程和質點振動位移函數確定超聲變幅桿的尺寸參數;依照一體化設計思想確定珩磨頭部分尺寸，修正變幅桿尺寸。對以上各部件的設計進行用ANSYS仿真，確認其合理性;根據試驗用車床的結構參數，確定試驗裝置的裝載方案。
　　3.利用設計的試驗裝置進行正交試驗，分析油石粒度、工件回轉速度和珩磨深度等試驗參數對普通珩磨后加工表面質量的影響，在引入超聲振動后，進行對比試驗。記錄兩組試驗的試驗數據