鈦合金材料被廣泛的應用于航空、軍工、船舶、能源等領域,在這些應用中存在大量復雜曲面需要光整加工,如何實現(xiàn)鈦合金復雜曲面的光整加工已成為當前國內(nèi)外關注的熱點問題。超聲輔助磁性磨料光整加工技術是解決鈦合金復雜曲面高質(zhì)高效光整加工的新型復合加工技術,但鈦合金復雜曲面的材料去除規(guī)律還未進行系統(tǒng)的研究,因此對于鈦合金復雜曲面超聲輔助磁性磨料光整加工的材料去除規(guī)律研究很有必要。本文分別建立鈦合金復雜曲面超聲輔助磁性磨料光整加工的切削力和材料去除模型,通過試驗對兩個模型分別進行驗證,并研究加工參數(shù)對材料去除規(guī)律的影響,主要研究工作和結論如下:（1）針對加工過程中金剛石磨粒對鈦合金復雜曲面的切削力進行分析,考慮磁性磨料間傳遞的能量損失,引入能量傳遞效率系數(shù),建立鈦合金復雜曲面超聲輔助磁性磨料光整加工切削力模型。開展鈦合金復雜曲面超聲輔助磁性磨料光整加工切削力試驗,通過方差分析法求解出能量傳遞效率為71.29%,模型計算值與試驗測量值的最大誤差為1 1.19%。（2）針對加工過程中材料去除方式進行分析,考慮每個金剛石磨粒在加工過程中去除材料的概率并引入去除概率系數(shù),建立鈦合金復雜曲面超聲輔助磁性磨料光整... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２鈦合金表面二維形貌圖１１２１??

?第一章緒論???謂＿，響ｒ，??圖１．３?Ａ鋼樣品對比＿２８］??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｍａｐ?ｏｆ?ｃｏｎｖｅｘ?ｓｔｅｅｌ?ｓａｍｐｌｅｓ??在建立復雜曲面材料去除仿真模型方面，謝柳杰等【２５１人主要通過仿真軟件建立了不??同曲面與柔性盤的接觸模型，根據(jù)實驗過程及力學理論分析，得到拋光力與各種加工參??數(shù)之間的關系，在以Ｐｒｅｓｔｏｎ方程為基礎，建立不同曲率曲面的材料去除深度模型，最??終通過實驗驗證其正確性。Ｐｒａｂｈａｔ?Ｒａｎｊａｎ等人研宄化學－機械磁流變拋光過程的材料??去除的現(xiàn)象，進行仿真模擬，從微觀角度對表面小凸凹以及去除過程中的材料去除規(guī)律??進行分析。．ｈｉ等１２７１人通過對復雜曲面的銑削過程進行分析，提出了多軸銑削復雜曲面薄??壁工件的瞬時動態(tài)特性，考慮到動力學的變化工具位置和材料去除的工件特性的條件??Ｋ，主要進行了曲面銑削仿真研宄，與試驗做對比，可為其他復雜曲面加工提供參考。??Ｒｕｉ?Ａｌｍｅｉｄａ等網(wǎng)人為了預測在該模具的拋光過程中的材料去除，從鋼樣品的拋光嘗試??和從模擬模型獲得的結果進行對比，如圖１．３所示，左圖為樣品凸面件與實際要求偏左??２０微米，右圖為機器人在同樣工況下拋光的凸面鋼件，右圖樣件表面粗糙度明顯高于左??閣，且右圖與要求偏差僅有４微米，利用ＡＮＳＹＳ中的磨料磨損Ｈｏｌｍ－Ａｒｃｈａｒｄ方程違立??了材料去除仿真模型，消除迭代試驗和誤差拋光，從而促進了鋼模生產(chǎn)效率。??在研宂復雜曲面材料去除試驗方面，Ｌｉ等人對于６０６１鋁合金管進行磁性磨料光??整加工試驗，最大改進的表面粗糙度Ｒａ為９６．６７％，最大材料去除率為１．９１６ｍｇ／ｓ，為??后人提供了

?大連交通大學全日制專業(yè)碩士學位論文???所要建立的切削力模型其實就是求解超聲力與磁場力的過程，分析單顆金剛石磨粒所受??的超聲力與磁場力，將這兩個力進行疊加則為單顆金剛石磨粒的切削力。單顆金剛石磨??粒的受力如圖２．３所示，由圖表明單顆金剛石磨粒對鈦合金復雜曲面作用的磁場力為??超聲力為Ｆ４。??：：?超??！?ｋ振??動??＾／球頭刀具??磁性磨料??２?而丁件??圖２．２超聲輔助磁性磨料光整加工磁性磨料刷受力分析??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｏｒｃｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｂｒａｓｉｖｅ?ｂｒｕｓｈ?ｉｎ?ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｂｒａｓｉｖｅ?ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ??ｙ金剛石磨粒??圖２．３金剛石磨粒受力分析??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｏｒｃｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｄｉａｍｏｎｄ?ａｂｒａｓｉｖｅ??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超聲復合磁力研磨加工鎳基合金GH4169異形管[J]. 陳燕,曾加恒,胡玉剛,巫昌海.  中國表面工程. 2018(06)
[2]超聲磁粒復合研磨對石英玻璃管內(nèi)表面的光整研究[J]. 劉順,韓冰,陳燕,許召寬.  表面技術. 2018(06)
[3]曲面拋光的材料去除模型與擺線軌跡控制[J]. 王清輝,謝柳杰,許晨旸,陳銳奇,周雪峰.  華南理工大學學報(自然科學版). 2018(03)
[4]電解-磁力復合研磨TA18鈦合金管內(nèi)表面研究[J]. 譚悅,陳燕,曾加恒,許召寬.  組合機床與自動化加工技術. 2018(02)
[5]難加工合金材料復雜曲面磁性磨料光整加工技術[J]. 馬付建,陶德松,宮臣,康仁科,張生芳,沙智華.  河北科技大學學報. 2016(05)
[6]軟磁材料基本磁滯回線測量方法與測量裝置的研究[J]. 朱永紅,虞志書,向禮雄,扶春燕,瞿清昌.  金屬功能材料. 2016(05)
[7]TC4鈦合金攪拌摩擦焊微觀組織特征及影響[J]. 李博,沈以赴,胡偉葉.  河北科技大學學報. 2016(01)
[8]鈦合金螺旋銑孔參數(shù)對表面粗糙度影響研究[J]. 吉春輝,劉振旺,秦旭達,田利成,張烘州,劉婕.  河北科技大學學報. 2015(03)
[9]磁力研磨法對陶瓷管內(nèi)表面超精密拋光技術的試驗研究[J]. 陳燕,張廣彬,韓冰,李昌.  摩擦學學報. 2015(02)
[10]超聲波振動輔助磁力研磨加工研究[J]. 陳燕,劉昭前,王顯康.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(10)

博士論文
[1]整體葉盤型面開式砂帶精密磨削方法及其實驗研究[D]. 肖貴堅.重慶大學 2016

碩士論文
[1]鈦合金超聲輔助磁性磨料光整加工切削力與材料去除規(guī)律研究[D]. 陶德松.大連交通大學 2018
[2]基于CFD的磁性磨料化學復合鍍裝置設計[D]. 禹舜.大連交通大學 2018
[3]鈦合金超聲輔助磁性磨料光整加工工藝研究[D]. 劉鑫.大連交通大學 2018
[4]機器人曲面拋光的工具接觸狀態(tài)分析與多方向性軌跡工藝控制[D]. 謝柳杰.華南理工大學 2018
[5]基于材料去除機理的石英玻璃旋轉(zhuǎn)超聲端面銑削工藝研究[D]. 田傳鑫.中北大學 2017
[6]超聲復合磁力研磨工程陶瓷外圓表面質(zhì)量研究[D]. 焦龍飛.河南理工大學 2016
[7]復雜曲面精密研拋加工技術理論及實驗研究[D]. 李靜.沈陽理工大學 2016
[8]不銹鋼閥套內(nèi)孔超聲輔助光整加工技術研究[D]. 梁津.大連理工大學 2015
[9]基于材料去除機理的曲面零件機械拋光工藝研究[D]. 李琴.華南理工大學 2015
[10]鈦合金徑向超聲振動銑削機理及表面質(zhì)量研究[D]. 王順欽.南昌航空大學 2014



本文編號：3362813