砂轮约束磨料喷射外圆磨削加工

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1、分类号密级UDC学位论文砂轮约束磨料喷射外圆磨削加工机理的研究作者姓名：刘西英指导教师：原所先副教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：机械制造及其自动化论文提交日期：2007年1月论文答辩日期：2007年2月学位授予日期：答辩委员会主席：评阅人：东北大学2007年2月AThesisinMechanicalManufacturingandAutomationStudyontheMechanismforAbrasiveJetFinishingwithWheelRestrictioninCylindricalGrindi

2、ngByLiuXiyingSupervisor:AssociateProfessorYuanSuoxianNortheasternUniversityFebruary2007独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校

3、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。学位论文作者签名：日期：另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：-I-东北大学硕士学位论文摘要砂轮约束磨料喷射外圆磨削加工机理研究摘要本文提出一种在外圆磨床上进行的磨粒喷射精密光整加工新方法。该方法是在磨削后停止砂轮切入进给，将磨削液与磨料混合液注入磨削区，借助砂轮旋转和楔形区挤压流体的压力场、速度场使微细磨粒获得能量，实现对工件进行有

4、边界约束的微去除加工。研究表明，该加工方法既保持或获得高的表面形状精度，又可以高效地获得具有粗糙度Ra0.15～0.6µm的无缺陷加工表面，实现高效、高精度、低粗糙度，并且普通磨削和高速研磨可以集成的表面精密光整加工。本文对砂轮约束磨粒喷射精密光整加工机理及表面特性进行了系统的理论和实验研究，取得了若干有价值的研究成果。总结全文，本论文的工作包括如下几个方面：（1）阐述了光整加工技术在机械制造中的作用，光整加工技术的分类、特点和发展方向，重点论述了游离磨粒精密光整加工技术的性能特点和国内外在磨料喷射精密光整加工方面的发展状况，论述了本课题的背景及意义。（

5、2）阐述了这种创新的磨料喷射加工与普通外圆磨削一体化加工方式的工作原理，并且建立了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工中砂轮-工件楔形磨削区流体动压力场的三维数学模型并进行有限元仿真分析，研究了砂轮约束楔形区流体动压力、速度的分布规律及其影响因素。（3）研究了外圆磨削砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除机理，即：两体研磨加工，三体抛光加工，磨粒喷射加工，磨粒流体剪切加工以及化学机械加工等加工模式的集成。分析了在两体加工及三体加工模式条件下，单颗磨粒运动特点以及磨粒由两体研磨加工向三体抛光加工转变的临界条件。以及其他几种存在的辅助加工方式的工作原理、加工条件。（4

6、）利用外圆磨床MB1332A进行了磨粒喷射精密光整加工实验，实验结果验证了依据机理所建立的材料去除模型，发现实验结果和模型很好的吻合。并且通过实验结果验证磨料喷射加工后的工件与普通外圆磨削的工件在表面粗糙度、表面形貌特性上的区别，并以此为实验依据验证加工工艺改进的可行性。（5）总结了论文工作，并提出了探索性的建议关键词：砂轮约束；磨粒喷射；精密光整加工；微去除机理；表面特性-II-东北大学硕士学位论文AbstractStudyontheMechanismforAbrasiveJetFinishingwithWheelRestrictioninCylind

7、ricalGrindingAbstractInthisthesis,authorinventanewlyabrasivejetprecisionfinishingmethod,whichinjectslurryofabrasiveandliquidsolventtogrindingzoneunderhaven’tdepthofcutinfeedconditionwhenaccomplishedworkpieceoncylindricalgrinding.Theabrasiveparticleswithgrindingwheelasrestraintare

8、drivenandenergizedbytherotatinggrindingw