大尺寸孔光整加工装置设计与试验研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2016年第3期大尺寸孔光整加工装置设计与试验研究+袁玉成，郝越峰，杨胜强，李文辉，曹一龙(太原理工大学机械工程学院，太原030024)摘要：针对传统大尺寸孔表面光整加工装置的各种弊端，提出一种新型涡流式光整加工装置的总体设计方案，同时完成了该加工装置的结构设计，并对其加工机理进行了理论分析，为装置的设计优化提供理论依据。最后通过正交试验讨论了转速、加工时间和磨料直径对加工效果的影响，并确定了合理的加工参数。关键词：表面光整；机理；正交设计·中图分类号：

2、TG702文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)03—0019—04DOI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2016．03．004DesignandexperimentalresearchonsurfacefinishingequipmentoflargeholeYuanYucheng，HaoYuefeng，YangShengqiang，LiWenhui，CaoYilong(CoHegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiy

3、uan030024，China)Abstract：Basedonthedisadvantagesofthetraditionallargeholesurfacefinishingequipment，thedesignprogramofanewtypevortexfinishingequipmentisproposed，andalsothestructuraldesignoftheprocessingequipmentiscompleted．Atthe8a／netime，themechanismofitsprocessingisanaly

4、zedtheoretically，whichprovideatheoreticalbasisforfurtheroptimizationofthedesignofthedevice．Finally，theinfluenceofspeed，processingtime，andthediameteroftheabrasivetoprocessingeffectarediscussedthroughorthogonalexperiment，andfeasiblemachiningparametersarealsoconfirmed．Keywo

5、rds：surfacefinishing；tllemechanism；orthogonalexperiment0引言大尺寸孔是现代机械中常见的一种结构。孔的加工约占机械加工总量的1／3L1J，特别是在各种机械液压系统和动力系统零件加工中占有的比例更大。在大尺寸孔类零件加工方面，国内产品与国外相比，由于加工质量的原因，在使用寿命和可靠性方面都还存在一定差距。而决定大尺寸孔类零件的寿命周期和可靠性的最直接因素就是大尺寸孔表面光整加工的质量。大尺寸孔类零件的光整加工有多种方式，其中传统光整加工方法主要有：珩磨、研磨、滚压、抛光轮抛光，以及动力

6、刷加工等；非传统光整加工方法主要有电化学光整加工、磨料射流、磁性研磨、液体磁性磨具表面光整加工、超声波研磨、热能去毛刺、激光束抛光、机器人去毛刺、表面滚磨光整加工，以及两相流内孔表面光整加工等[2J。大尺寸孔比较常用的光整加工方式主要为珩磨和滚压，但这两种常用方式也存在一些弊端。采用珩磨机加工，零件表面易残留珩磨沙粒，难清理；加工时若冷却不良容易引起零件烧伤；加工速度过快时表面质量不稳定；同时珩磨机成本较高[3J。采用滚压加工会在零件表面产生硬化层，此层与内部材料有明显的分层现象，容易造成表层脱落；加工时刀具使用寿命短，易损坏，综合使用

7、成本较高‘4别。针对以上问题，本文提出一种涡流式大尺寸孔光整加工装置，该装置结构简单，为自由式滚磨设备。通过试验证明，该装置可显著提高内孔表面的质量，从而提高内孔表面的综合机械性能。1大尺寸孔光整加工装置及其原理大尺寸孔光整加工装置结构如图1所示。该装置主要由立式钻床、回转圆盘装置和中心轴组成。中心+国家自然科学基金项目(51345010)；高等学校博士学科点专项科研基金课题项目(20131402110002)192016年第3期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)轴装夹在立式钻床卡盘上，回转圆盘通

8、过螺母与中心轴固定在一起，并一起随着钻床主轴高速转动和上下移动。回转圆盘与圆筒工件表面间有1mm的间隙，加工时回转圆盘与工件不接触，且回转圆盘的材料为尼龙，可以有效避免与工件磕碰时划伤工件表面。工件被固定在