磨床砂轮磨损及钝化程度在线检测

发布时间：2017-07-19 18:17

  本文关键词：磨床砂轮磨损及钝化程度在线检测

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【摘要】：磨削加工是机械加工中最常用的加工方法之一,由于其多用于精密加工和超精密加工,因此砂轮的形貌参数和磨损钝化程度对工件的加工质量有着重要的影响。在加工过程中,砂轮的形貌时刻发生改变,随着磨削时间的延长,砂轮的工作表面会不断出现磨粒磨损、磨粒破碎等现象,使被加工工件的尺寸精度和表面质量受到严重影响。在这种情况下,若不及时修整砂轮,将会造成废品。因此研究高效准确的在线检测砂轮磨损和钝化程度的方法,对磨削加工有着重大意义。本文在传统液压法的基础上引入差压技术和误差分离技术,从而消除传统液压检测法中的供液泵的压力波动及主轴的运动误差对检测结果的影响,本文的研究成果主要体现在以下几个方面:1、以磨削液为工作介质,利用差压技术和误差分离技术,建立通过检测来自磨削冷却液喷嘴端面与砂轮工作表面之间的压力变化实现对砂轮磨损量和钝化程度的在线检测新方法。通过对检测系统的研究,建立了差压式液压喷嘴的三维实体模型。2、三点法误差分离技术具有较高的在线检测精度,但对于安装角度要求较高,为确保实验装置简单,最终选择两点法误差分离技术。但两点法误差分离技术具有原理性误差,给出了降低原理性误差的方法。从而将主轴运动误差分离出来,提高在线检测系统的精度。3、通过ANSYS CFX仿真实验,绘制了?p与s的特征曲线,通过改变主、测喷嘴的结构参数,分析不同的参数值对液压喷嘴灵敏度的影响。4、在仿真实验的基础上,通过均匀优化设计,得到在差压式喷嘴的灵敏度最大时,主、测喷嘴的最佳组合值。
【关键词】：磨削加工 磨损钝化 差压技术 误差分离 仿真分析 均匀设计
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG743;TP274
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题来源及研究意义8-9
• 1.2 砂轮磨损量及钝化程度检测方法的研究现状9-15
• 1.3 本文研究内容15-16
• 第二章 基于差压技术的液压检测系统的设计16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 流体动力学基础16-17
• 2.2.1 流量连续性方程16
• 2.2.2 伯努利方程16-17
• 2.2.3 动量守恒方程17
• 2.3 差压式液压测量系统的基本原理17-21
• 2.3.1 差压式液压测量的原理17-18
• 2.3.2 差压式液体流路模型18-21
• 2.4 液压喷嘴的结构设计21-22
• 2.5 液压喷嘴的结构参数选择22-23
• 2.5.1 主喷嘴孔径的选择22
• 2.5.2 测量喷嘴的长度22-23
• 2.5.3 测量喷嘴孔径的选择23
• 2.5.4 端面直径的选择23
• 2.5.5 测压腔内径的选择23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 圆度误差分离技术及系统检测方案整体设计24-31
• 3.1 圆度误差分离技术24-29
• 3.1.1 反向法24-25
• 3.1.2 多步法25-27
• 3.1.3 多点法27-29
• 3.1.3.1 三点法误差分离技术27-28
• 3.1.3.2 两点法误差分离技术28-29
• 3.2 误差分离技术的选择29
• 3.3 在线检测系统的整体方案设计29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 差压式液压喷嘴的仿真实验31-45
• 4.1 引言31
• 4.2 CFX流体分析软件概述31-32
• 4.3 CFX仿真试验32-37
• 4.3.1 几何模型的建立32-33
• 4.3.2 模型网格划分33-36
• 4.3.2.1 网格生成具体步骤33-35
• 4.3.2.2 网格检查35-36
• 4.3.3 边界条件设置及求解36-37
• 4.3.3.1 边界条件设置36-37
• 4.3.3.2 求解方程及模型37
• 4.3.3.3 求解计算37
• 4.4 计算结果37-40
• 4.4.1 静压图37-38
• 4.4.2 总压图38-39
• 4.4.3 速度云图39-40
• 4.5 结果说明40-42
• 4.6 液压喷嘴的参数分析42-44
• 4.6.1 主喷嘴42-43
• 4.6.2 测量喷嘴43-44
• 4.7 本章小结44-45
• 第五章 液压喷嘴的参数优化设计45-53
• 5.1 均匀设计45
• 5.2 试验方案总体设计45-46
• 5.3 数值分析结果46-49
• 5.4 优化与数据处理49-52
• 5.4.1 回归分析50-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 结论53-54
• 6.1 全文总结53
• 6.2 未来工作展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 作者简介59
• 攻读硕士学位期间研究成果59

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本文编号：564189