航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工数值模拟与分析

为探究航空发动机整体叶盘回转式滚磨光整加工的作用机理,基于离散元法对加工过程进行仿真计算.以叶片表面的Archard磨损量和累积接触能量为评价标准,研究滚抛磨块装入量和滚筒转速对加工效果的影响.结果 表明:叶片型面的加工效率受工艺参数的影响较大,且叶背、叶盆呈现出明显的差异.回转式滚磨光整加工可以有效保证不同叶片间的加...     

垂直主轴式齿轮滚磨光整加工方法的研究

通过离散元软件EDEM进行模拟加工及实验验证,对垂直主轴式滚磨光整加工齿轮的齿面加工效果及效率进行了研究,结果表明:齿轮偏角和滚筒转速等工艺参数会影响齿面的加工质量和效率。引入齿轮偏角能够增大加工作用力,提高对齿面的强化作用,尤其改善了现有旋流式齿轮滚磨光整加工方法对齿根加工效果不佳的缺陷,但同时齿轮偏角过大会影响到齿根的加工质量;滚筒转速越大,加工作用力越强且磨块流速更大,加工能力也越强,加工效率也越高。实验表明,采用垂直主轴式滚磨光整加工齿面加工均匀,相比于旋流式加工方法,其加工效果和加工效率都有大幅提升。     

滚磨光整加工中新型磨液对7075铝合金加工效果的影响分析

通过配制不同浓度的滚磨光整加工磨液,对7075铝合金试件进行滚磨光整加工实验.加工50 min后,在磨液仅为去离子水的情况下,试件表面光亮度最差、表面划痕较多、表面粗糙度值变化率和材料去除率最小,粗糙度值Ra从1.233μm减小到0.406μm,材料去除率MRR为0.043 mm3/min;当磨液中Na2 SiO3·9...     

主轴式滚磨光整加工接触力修正系数研究

高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题。基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性尚未可知。将滚抛磨块尺寸、滚筒转速以及加工位置作为影响接触力大小的评价指标,考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全相同的实验装置和工艺参数环境,选用Hertz-Mindlin无滑移接触模型进行模拟仿真,探究模拟仿真与实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力的规律性。通过量化接触对象球径比、加工位置以及滚筒转速对于接触力的影响,推导出接触力相关修正系数的表达式,进而建立包含接触对象球径比和速位影响系数的滚抛磨块与工件之间的接触力计算公式,并验证了不同径向位置处接触力计算公式的适用性。结果表明:球径比系数在(2.6664～2.9601)之间,其值与滚抛磨块尺寸成负相关关系;速位修正系数在(0.9519～1.9097)之间;采用修正后接触力表达式进行分析计算,计算结果与实验测试结果相对误差值在(0.08～18.91)%之间,该方法可以为滚磨光整加工实际工艺磨块与工件之间接触力提供可信的计算方法。     

主轴式滚磨光整加工EDEM-FLUENT耦合仿真模拟分析研究

考虑到主轴式滚磨光整加工实际工况是湿式环境,为实现该环境的下主轴式滚磨光整加工工艺的仿真模拟,首先将滚抛磨块按离散相处理,基于EDEM软件的Hertz-Mindlin模型对主轴式滚磨光整加工工艺进行仿真模拟,分析滚抛磨块运动情况,然后综合考虑滚抛磨块与液体介质的双向耦合作用,采用EDEM-FLUENT的联合仿真,通过欧拉-欧拉法建立滚筒内固液两相流混合模型,探究不同加工环境下滚抛磨块与工件接触速度大小;最后通过实验测试获得滚抛磨块与工件之间的接触力,并与仿真模拟做对比分析,以滚抛磨块与工件之间的接触力为评价指标,探究滚抛磨块对工件的作用规律,验证耦合仿真的有效性,为实际工程应用提供指导。结果表明：滚抛磨块成漩涡状运动轨迹,与工件接触时,运动轨迹发生变化,沿工件滑擦一段距离恢复圆周运动;湿式滚抛磨块速度小于干式情况,且靠近筒壁一侧磨块滑擦速度最大,正对磨块流处速度最小;工件正对磨块流处与滚抛磨块的接触力最大,靠近筒壁一侧次之,靠近筒中心一侧最小;滚筒转速较工件加工位置对于滚抛磨块与工件之间的接触力影响小,正对磨块流处滚抛磨块与工件之间主要发生碰撞作用,工件两侧以滑擦作用为主,验证了EDE...     

滚磨光整加工工艺

滚磨光整加工工艺北京超普特技术发展有限公司汪呜铮滚磨光整加工有很高的生产效率。能有效地去除零件表面的加工毛刺，对工件棱边进行倒圆，以利于零件的装配；能可靠地改善零件表面粗糙度１～２级，而不改变零件原有的加工精度；能改变零件表面的应力状态（拉应力变为压...     

航空发动机盘类零件滚磨光整加工的模拟

为探寻航空发动机盘类零件滚磨光整加工一致性的最优方案,进一步提升滚磨光整加工技术在航空发动机盘类零件表面光整加工中应用的有效性,基于离散元法对航空发动机盘类零件分别进行振动式、回转式和离心式三种滚磨光整加工方案的模拟分析。对比典型区域工件和磨块颗粒的速度、磨块颗粒与工件的接触力,并通过"Hertz-Mindlin withArchard Wear"模型对盘类零件的磨损情况进行计算对比。通过模拟分析得出,同一种方案中不同区域处工件及磨块颗粒的速度、磨块颗粒对工件的接触力均不相同,与各区域所处于磨块颗粒介质流场中的空间位置有关;不同方案中盘类零件的磨损情况均不相同,与不同方案的加工原理、工艺参数有关;一定条件下,振动式滚磨光整加工较回转式和离心式滚磨光整加工,一致性明显较好。该模拟分析方法可对航空发动机盘类零件加工方案的选择、工艺过程的控制和优化提供参考依据,最终提高加工效率。     

表面活性剂对滚磨光整加工影响的实验研究

为解决表面活性剂在滚磨光整加工中的作用效果和机理的不明的情况,选取适合滚磨光整加工的表面活性剂进行滚磨光整加工实验研究。实验采用BJL-LL05离心式滚磨机,以表面活性剂SDBS、AES和CDEA(1:1)为副相,水为主相,放入滚筒与磨块及工件混合进行滚磨光整加工,通过对比实验法及目测法的方法,分析研究了不同表面活性剂的加工效果。重点分析了不同种类和浓度表面活性剂对表面质量影响和作用机理,以及不同浓度SDBS对AL6061光亮级别影响效果和作用机理。结果表明4%浓度SDBS满足AL6061工件粗糙度、光亮级别及材料去除率的要求,并为表面活性剂在滚磨光整加工中的应用提供了理论基础,对实际生产具有指导意义。     

基于EDEM的主轴式滚磨光整加工工艺缩放方法的应用

为解决在真实环境中,主轴式滚磨光整加工设备对数百万甚至数千万滚抛磨块仿真的困难,建立一种缩放方法,加快仿真速度,代替原型进行实验。首先,采用力相似性原理,基于牛顿第二定律及达朗贝尔原理,讨论不同尺寸的滚筒中的颗粒运动形态的一致性;然后,结合几何及机械相似性原理,分析物理模型和缩放模型之间涉及的单个物理量的单位换算或比例因子;最后,通过减小滚筒中的滚抛磨块数量,结合滚抛磨块与工件之间材料去除率实验,验证该缩比方法的可行性。结果表明：该方法可进一步推动滚磨光整加工工艺的发展,为主轴式滚磨光整加工工艺仿真代替真实工况奠定基础。     

表面滚磨光整加工的机理分析与实践

通过对四种滚磨光整加工方法的分析比较,研究滚磨中工件和磨块间产生的碰撞、滚压、滑擦和刻划等物理现象,探讨其加工机理,分析影响加工效果的因素,并以实验数据阐明了离心式和主轴回转式滚磨是提高零件表面质量的理想工艺。     

基于专家推理的滚抛磨块优选模型研究

滚抛磨块的优选是滚磨光整加工工艺方案制定的关键,针对目前滚抛磨块优选中存在的工作量较大、智能化程度较低等问题,提出基于专家推理的滚抛磨块优选模型。首先,根据实际加工的成功案例确定各特征值等级范围及隶属区间,并与滚抛磨块建立联系,利用产生式规则表示法建立区间值模糊规则;然后,通过层次分析法确定模糊规则中各特征属性的权重,并采用区间值模糊推理算法进行滚抛磨块优选推理机的设计;最后,进行了大量的实验仿真,并将推理结果与实际结果进行了比较。实验结果表明,该方法可用于滚磨光整加工工艺实施时的滚抛磨块优选,为新工艺的加工方案制定提供决策指导,提高了生产效率。     

垂直交叉主轴式滚磨光整加工方案的理论分析

为了改善主轴式滚磨光整加工对大中型盘类零件的加工效果,提出垂直交叉主轴式滚磨光整加工工艺并进行了理论分析。通过详述该工艺的加工原理,建立数学模型,推导出盘类工件上任意一点的切削速度、切削角公式,并采用MATLAB软件和控制变量法分析工件在垂直交叉主轴式滚磨光整加工工艺下转动时切削速度和切削角的变化规律。结果表明,工件上任意一点切削速度随着滚筒转速、工件转速、滚筒回转轴线到工件中心距离的增大而增大,而切削角的变化主要受两个摆角的摆动幅度和摆动频率的影响,且外圆表面切削角的峰值随着两个摆动幅度的增大而增大。     

航空弧齿锥齿轮光整加工理论分析及实验研究

滚磨光整加工是一种新型的微加工技术,能够去除材料表面的痕迹,降低齿面粗糙度,降低齿轮的啮合噪声。采用平行主轴式滚磨光整工艺对某航空弧齿锥齿轮进行光整加工实验研究,阐述了该光整工艺的加工机理,研究了光整磨料与齿轮表面间的相对运动情况;根据齿轮外圆处磨料的切削公式,分析了各因素的影响规律。结果表明,该滚磨光整加工工艺可以显著降低弧齿锥齿轮表面粗糙度,锥轴齿面粗糙度Ra值从0.8μm降至0.4μm左右,锥盘粗糙度值Ra从0.8μm降至0.3μm左右,齿面纹理的一致性明显提高。为后续分析弧齿锥齿轮的振动和噪声特性奠定了基础。     

运动参数对滚磨光整加工表面粗糙度影响分析

简述了滚磨光整加工的目的及影响滚磨加工的因素,并通过实验分析了设备运动参数对零部件表面粗糙度的加工影响。     

离心式滚磨加工技术及实用工艺选择

本文介绍了离心式滚磨光整加工技术。通过与回转式滚磨的对比分析，从加工原理上论述了设备主要参数的选择原则及设备设计时应考虑的问题。从实际应用角度，详细介绍了工艺方案，工艺用料及工艺参数的选择。     

航空齿轮主轴式滚磨光整表面完整性试验研究

采用主轴式滚磨光整工艺对14CrMnSiNi2MoA航空圆柱直齿轮进行光整加工试验,对航空齿轮滚磨光整前后的表面形貌、残余应力、显微硬度、微观组织等进行了系统研究。结果表明,对磨削后的航空齿轮进行滚磨光整,可以显著改善齿轮表面完整性;滚磨后齿面粗糙度可以降低到0.2μm以下,齿面平均残余压应力可以提高约45%,提高了齿面硬度;滚磨前后齿面粗糙度与残余应力分布表明,主轴式滚磨齿面残余压应力增加量和粗糙度降低量呈现为从齿根往齿顶逐渐升高。试验结果为齿轮滚磨光整工艺参数制定提供了理论依据。     

主轴摆动复合滚磨光整加工齿轮理论分析及实验研究

提出了一种主轴摆动复合滚磨光整加工齿轮的新方法。建立切削速度与切削角的计算模型,利用Matlab软件分析各参数对切削速度和切削角的影响,理论验证了主轴摆动复合滚磨光整加工的可行性。开发了参数可调的实验装置,加工实验表明,齿面表面粗糙度Ra从0. 8μm左右降到0. 3μm左右,表面刀痕去除且表面纹理一致。结果表明,该方法能够有效地提高齿轮的表面质量,使得齿轮获得均匀性表面。     

滚磨光整加工的离散元模拟速度优化分析

滚磨光整加工作为提高和改善零件表面质量的重要途径之一,以其高效,低成本的特点在机械加工领域占据重要地位。在使用离散元法进行滚磨光整加工过程的模拟计算时,由于现有计算机运算能力的限制,常常因为模拟所需时间过长,导致无法高效、完整的完成整个模拟。有许多方法能够减少离散元模拟的计算量,缩短模拟时间,其中一种方法是通过适当增加离散元计算时迭代的时间步长来减少迭代次数,从而缩短模拟时间,但这种方法存在一定的条件限制,且可能会造成对磨块行为的描述不准确,甚至造成模拟结果的发散。基于对BJL-LL05型离心式滚磨光整加工过程的模拟,提出一种得到滚磨光整加工所能够适应最大时间步长的方法,以期达到显著减少模拟计算时间,缩短计算成本的目的。模拟速度最终可达到最高10倍的计算加速比,并进一步验证了调整滚磨光整加工时间步长的正确性。     

旋流式滚磨加工的机理分析

本文就旋流式滚磨加工机理进行了分析研究,并通过滚磨加工工艺实验,给出了影响旋流滚磨加工质量的主要工艺参数:切削速度V、切削角β、转速比N/n之间的相互关系;进而通过滚磨加工零件的金属去除量和表面粗糙度的验证,解决了正确确定旋流式滚磨加工设备设计参数的问题。     

垂直交叉主轴式滚磨光整加工改善齿根处表面质量的实验研究

采用垂直交叉主轴式滚磨光整加工工艺对某型矿用重载齿轮进行光整加工实验研究,重点研究该种工艺方法对齿根的加工效果,并对加工前后的齿根表面粗糙度和微观形貌进行对比。实验结果表明,该种滚磨光整加工工艺能够显著减小轮齿齿根表面的粗糙度值,在磨齿的基础上能使R_a值从0.7μm左右降低至0.2μm左右,粗糙度等级提高1~2级,R_z值从3.0μm降至1.0μm左右,同时齿面的加工刀痕、微观缺陷等基本去除。相比于旋流式滚磨光整加工方法,研究的该新工艺方法能使齿轮,尤其是齿根获得更好的表面质量。