高精度内孔珩磨技术研究及工艺方案优选

摘要

珩磨是一种特殊形式的磨削工艺，是一种高效的精加工方式，可获得高尺寸精度、高几何形状精度和低表面粗糙度，常用于内孔表面的光整、精加工，被广泛应用于缸体孔、连杆、油泵油嘴与液压阀体孔，摇臂，齿轮孔的批量加工。经珩磨加工的工件内孔表面具有交叉网纹，可用于存储润滑油并可作为润滑油路，具有良好的抗磨性，从而达到润滑减磨的作用。珩磨往往是工件最后的处理步骤，这将是留在工件最终表面的直接加工痕迹。因此，经处理的表面的纹理和磨损特性是直接受到工艺参数和材料去除机理的影响。因此，研究珩磨材料去除机理，优化工艺参数，提高表面纹理结构，提高耐磨性，具有重大意义。然而，目前研究珩磨材料的去除机制，缺乏微观分析和材料去除过程的三维分析。
　　本文根据珩磨磨料行为，对珩磨过程进行理论分析和数值模拟，研究珩磨工艺以及珩磨加工中的磨粒行为特性，开展珩磨加工中材料去除机理的研究，分析了影响珩磨加工质量和加工过程中工件变形大小的因素，并总结各种因素对珩磨加工质量和精度的影响规律，优选珩磨加工工艺参数。对珩磨加工材料去除机理进行研究，建立单个磨粒的磨削模型，分析珩磨过程中珩磨力以及温度场的分布情况。本文选用Abaqus软件，以电控单体泵泵体柱塞孔为研究对象，通过构建其珩磨过程的三维仿真模型，展开珩磨加工过程的三维模拟，分析珩磨工艺下工件材料的去除机理及切削变形，分析珩磨加工过程中直线度、圆柱度，并提出相应的变形控制策略，进一步针对不同工艺参数下的珩磨加工过程展开仿真分析，进行珩磨工艺参数的优选，为提高柱塞孔加工精度提供方法与依据。为零件精密孔的珩磨加工技术提供理论指导，为提升企业的加工制造水平奠定一定的基础。对于提高珩磨加工效率、优化珩磨参数、提高工件的加工性能以及面接触磨削等具有很大启发。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 珩磨技术介绍与研究现状

1.3 磨削机理研究现状

1.4 研究内容及章节安排

2 珩磨加工机理

2.1 珩磨加工原理

2.2 磨粒材料去除理论研究

2.3 加工表面残余应力形成理论

2.4 珩磨工艺参数分析

2.5 珩磨加工切削分类方式

2.6 珩磨油石的磨料

2.7 珩磨加工性能评定

2.8 小结

3 珩磨热力学有限元分析

3.1 切削有限元分析理论

3.2 有限元模型创建的关键技术

3.3 有限元结果分析

3.4 小结

4 基于正交试验的珩磨仿真分析

4.1 正交试验

4.2 珩磨加工仿真模型简化

4.3 珩磨仿真及结果分析

4.4 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢