超声去除小孔交叉孔处毛刺加工方法的研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：3圭翠血．日期：厶肚笸17一关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目

2、的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：j至鍪红日期：丝!丝生：2导师签名：．手聋址日期：——兰兰生—4万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文超声去除小子L交叉子L处毛刺加工方法的研究摘要交叉孔的内表质量对零件的使用寿命和装配精度有很大的影响，交叉孔的毛刺问题是影响表面质量的主要因素，它属于光整加工的范畴，是光整加工应用中的瓶颈。目前已经存在的一些去毛刺加工方法有：滚筒去除法、振动去除法、磨削去除法、喷射去除法、电化学去除法、热脉冲去除法等，这些方法各有优点，但也存在着许多不足之处。滚筒去除法的碰

3、撞作用会对零件表面造成损伤与变形，电解去毛刺要求零件具有导电性，热脉冲去毛刺对零件的熔点要求高等。因此，对于去毛刺新方法的研究仍待继续。超声波加工在机加工领域受到了越来越广泛的关注，随着理论分析与实验研究方面的不断深入，技术日趋成熟。超声波NT_的作用原理很复杂，包括磨粒对工件的撞击、微量磨削和悬浮液的空化等作用。目前超声波加工主要辅助其他加工方式进行应用，如：超声铣削、超声珩磨等。针对以上问题，结合超声波加工技术操作简单、设备轻便、受坏境影响小等优点，本文提出了超声波加工去除小孔交叉孔处毛刺的方法，并以西5研历小孔为例进行了试验研究。试验装置与传统超声波加工装置

4、的不同之处在于：工件与变幅杆直接连接。超声波变幅杆直接激振工件，使工件产生高强度超声振动，进而使工件表面与磨粒之间产生撞击、磨削，还有液固两相流的复杂空化作用，来实现磨粒对小孔交叉孔处毛刺的去除加工。该加工方法同时也降低了交叉孔道内表面的表面粗糙度，从而大幅度提高了零件的表面配合质量、表面密封性、表面耐磨度、清洁度，并延长了使用寿命。本文的主要研究内容有以下几点：(1)研究了小孔毛刺的形成机理，并对毛刺的形态、大小的特性进行万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文、食舐o(2)对粗细段等长变幅杆进行了有限元分析，探讨谐振频率降低系数参与面积比N和径长比群之间的变化规

5、律，与已有实验结果进行对比，得出有限元法在变幅杆的设计中具有很高的可靠性，然后对理论计算得出的圆锥形变幅杆进行ANSYS模态分析、谐响应分析，得出圆锥形变幅杆的实际谐振频率和振动响应，验证其设计的准确性。(3)以454钢d：5mm小孔为例，选择合适的超声波加工系统，对时间和磨料粒度两个加工工艺参数进行超声波去除小孔交叉孔处毛刺的试验研究，得出了时问与磨粒粒度的最佳适用范围。(4)以超声波加工脆性材料和金属切削的有限元模拟为依据，建立了磨粒对毛刺撞击的有限元模型，从微观和直观上观察了毛刺受到磨粒撞击作用下的应力变化。迈出了去毛刺有限元模型建立的第一步。关键词：超声去

6、毛刺，小孔交叉孔，变幅杆，有限元II万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文ResearchonMachiningMethodaboutUltrasonicDeburringforSmallCross．HoleABSTRACTThesuperficialmassofcrossingborehasgreatinfluenceontheusefullifeandassemblyprecisionofmachineparts．Burrproblemofcrossingboreisthemainfactorinaffectingthesurfacequality，itbel

7、ongstothefinishingprocess，andiSabottleneckofit．Atpresent，therearemanydeburringmachiningmethods，suchasbarreldeburring，vibrationdeburring，grindingdeburring，injectivedeburring，electrochemicaldeburring，heatingpulsedeburringandSOon．whichallhavetheirownadvantagesandshortages．Barreldeburring

8、canda