长轴表面滚压加工装置设计及加工过程数值模拟的研究

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1、^飞l●r◆●ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheDegreeofM．EngLongShaftSurfaceMachiningofEquipmentDesignandResearchonNumericalSimulaionofRollingProcessingCandidate：HaoZhuoSupervisor：Prof．HuangGuoquanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：Mechanical&ElectricalEngine

2、eringDateofSubmission：April，2010DateofOralExamination：June，2010University：HarbinEngineeringUniversity“r一．。◆L9令、≯’6，V●。◆吩胁■哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。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。

3、本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：甜豆日期：7夕fD年名月lI『日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本

4、论文(晚授予学位后即可I-I在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：却卑日期：勃fo年占月JIEl导师(签字)。如fIp年6,目／1日：前阎权◆一，-V、痧b一V●．pk0‘勺乞哈尔滨：I：程人学硕十学位论文摘要目前，对长轴表面的光整加工一般采取磨削的方法。由于长轴的刚性差、热变形大等原因，磨削过程中极易产生弯曲和振动，以至于无法得到理想的表面粗糙度和形状精度，特别是圆柱度误差过大或产生多边形、竹节等疵病。因此，长轴的加工对机床和辅助工具的精度、刀具、切削用量、工艺安排和操作技能等均有较高的要求。本文采

5、用滚压加工的方法对长轴表面进行光整加工，论文分析、设计了滚压装置的具体结构。相比磨削加工，该滚压装置具有以下特点：加工时产生的热量大幅度减少；滚轮采用径向水平对置的布局方式，使被加工长轴的受力更加均匀；滚压力由液压缸提供，能够保证施力均匀。此外，滚压加工还能够提高长轴光整加工的效率。利用显式动力学有限元分析软件ANSYS／LS．DYNA，模拟分析了三种形状、不同数量的滚轮对长轴被加工表面产生的塑性变形，长轴和滚轮之间的接触力，加工之后长轴表面节点的实际位移量，以此为基础为长轴的滚压加工选取合适的滚轮形状提供理论依据。通过模态分析来确定长轴的一些振动特性

6、，主要包括：固有频率、振型等。通过观察固有频率和振型变化的特点及规律，确定长轴在加工中与机床是否发生共振，并以此为依据提出对滚压加工的改进方案，降低振动对加工质量的影响。关键词：滚压加工；长轴；LS．DYNA；动力学分析；振动哈尔滨T程大学硕士学位论文’^U~一J～p丫●p^哈尔滨工程大学硕十学位论文AbstractThemostwidelyusedmethodoflongshaftsurfacefinishingmethodistakenbygrindingnow．Asthelongshaftofthepoorrigidity,heatdistort

7、ionandotherfactors，grindingprocesscaneasilybringbendingandvibration，SOthatgrindingCannotgettheidealsurfaceroughnessandshapeaccuracy,inparticulartheroundnesserroristoolargecylindricalormakespolygon，bambooshape，etc，-defects．Therefore，thelongshaftoftherighttomaterialprocessingmachi

8、neandsupportingtools，precisionoftools，cuttingpa