大学毕业论文—光整加工技术.docVIP

目录 1绪论 1 2光整加工技术研究现状 5 2.1发展历史 5 2.1.1 国外光整加工的发展历史 5 2.1.2 国内光整加工的发展历史 6 2.2研究现状 6 2.2.1 手工、机械光整加工 8 2.2.2 非传统光整加工 9 2.2.3 复合非传统光整加工 11 3典型光整加工技术 14 3.1磁力研磨加工原理及特点 14 3.1.1加工原理 14 3.1.2加工特点[17] 19 3.1.3典型加工设备 19 3.2磁流变光整加工机理 22 3.2.1磁流变光整加工原理 22 3.2.2磁流变液流变特性 24 3.2.3磁流变液粒子作用 25 3.2.4磁场磁路设计分析 26 3.2.5磁流变加工算法与模型的研究 26 3.2.6磁流变流体开发技术 28 3.2.7磁流变光整加工技术关键问题 30 4应用及发展趋势 33 4.1 磁力研磨的发展及发展趋势 33 4.1.1磁力研磨的分类 33 4.1.2磁力研磨的应用 34 4.1.3磁力研磨的发展趋势 36 4.2磁流变光整加工的应用及其发展趋势 37 4.2.1 磁流变液体工业应用 37 4.2.2 磁流变的发展趋势 38 5总结与展望 40 5.1 总结 40 5.2 展望 40 参考文献 41 致谢 45 1绪论 随着工业的发展，对零件的表面光整加工技术和棱边精加工提出越来越高的要求。光整加工技术正是以提高零件表面质量作为出发点，经过光整加工的零件表面具有低的表面粗糙度和良好的表面微观几何形貌，不仅具有良好的外观质量，而且还有耐磨、防腐蚀和抗疲劳等作用。在国外精加工领域中，人们正通过各种渠道，借助多种能量形式，探索新的工艺途径。国际上目前采用的光整加工的方法主要有：手工抛光、机械研磨抛光、超声波抛光、化学与电化学抛光、电化学机械光整加工、磁力研磨等[1-2]。其中，手工抛光是最常用的光整加工方法，这种方法不仅劳动强度大，加工效率低，而且对工人的技术熟练程度要求高。超声波抛光也是一种手工操作的辅助抛光方式，主要用于槽、缝、边角等人的手指难触及部位的抛光，这种抛光方式的加工效率非常低。相比之下，化学、电化学抛光和电化学机械光整加工的加工效率则要高得多，由于这三种加工方式属于腐蚀和溶解加工，对材料的硬度、韧性和强度等几乎不受任何限制，目前己经在内、外圆柱表面的镜面加工中获得了应用。虽然化学、电化学和电化学机械光整加工方法有着很高的加工效率，但由于影响它们的加工因素很多，难于控制，对环境和工人的健康也有一定程度的危害，其应用范围受到很大的制约，目前还仅能用于一些简单型面或小的复杂工件表面的光整加工。尽管目前的精加工方法很多，但仍然难以满足所有产品的精度需要。 市场经济给制造业带来了机遇，也带来了严峻的挑战。据报道，工业化国家的真实财富中有60%～80%是制造业创造的，因此制造技术已成为我国目前赶超世界发达国家经济水平并获得成功的关键技术。为了改变我国制造业落后的现状，专家们极力倡导制造过程的自动化、柔性化、智能化、敏捷化、集成化。最终目标就是要解决好产品质量、加工精度、生产效率和制造成本，提高产品的市场占有率，增强出口创汇能力。这也是制造技术面临的重大课题。 光整加工是指被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时，实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术，是先进制造技术的一个重要组成部分。光整加工工艺不同，零件的表面质量也不同，致使零件的使用性能和寿命也不同，如表1所示。从表中可知，机械光整加工的微观表面形貌为尖峰状，此时的摩擦系数大，在摩擦时容易磨损，初磨损量大，精度保持性差。同时由于磨具的强力挤压，尖点金属产生塑性流动而被挤入微观凹坑内，掩盖了真实的表面形貌。使用一段时间以后，由于疲劳磨损而剥离，使表面质量更差;而非传统及复合光整加工的微观表面形貌为波浪或圆弧凹坑，摩擦系数小，初磨损量小，轮廓支承长度率高，精度保持性好，耐磨、耐腐蚀、耐疲劳性能得到显著提高。以大量使用的齿轮和轴承为例，六级精度齿轮经过电化学光整加工以后，能降低齿面粗糙度值，纠正齿形误差，磨损量由48 mg减少到7 mg，接触疲劳强度提高一倍以上，比机械磨齿效率提高2倍以上，寿命提高1.5倍以上，减小了齿轮的冲击振动和噪声;轴承采用机械磨削后抛光，粗糙度只能到达Ra0.2～0.1μm。而采用先进的非传统光整加工工艺，可实现粗、精加工一道工序完成，粗糙度可达Ra0.04μm以下，寿命提高4倍以上，加工效率和精度也大大提高，并能减少波纹度，降低轴承的振动和噪声[1]。另一方面，在解决细小孔、窄槽、细小管、弯管、特大型容器、具有复杂型腔内壁等传统工艺难以加工的零件的表面质量问题时，非传统光整加工工艺也具有明显的优势。因此研究和开发先进的非传统光整加工工艺，对促进制造技术的发展具有重大的意义。