基于ANSYS的变截面细长轴电解磨削加工研究.pdf

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1、第33卷第5期西华大学学报(自然科学版)2014年9月Vo1．33，No．5JournalofXihuaUniversity·NaturalScienceSep．2014·机电工程·基于ANSYS的变截面细长轴电解磨削加工研究刘勇，李发智，苟刚，王宇(西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039)摘要：为减小变截面细长轴类零件电解磨削中的弯曲变形，用可变载荷随动电极来支撑加工中的工件，并利用ANSYS软件对典型变截面细长轴顶头零件进行电解磨削加工的有限元仿真研究，对使用普通随动电极和可变载荷随动电极的工件变形规律和应力变化情况作了对比分析。其结果表明，可

2、变载荷随动电极将工件最大弯曲变形从27．9m降到9．8txm，最小弯曲变形从19．5p,m降到6．7p,m，极大地减少了工件加工中的变形量。通过加工实验验证结果表明，可变载荷随动电极能减少工件加工时的弯曲变形，有效提高工件的加工精度。关键词：变截面细长轴；列表曲线；电解磨削；有限元；ANSYS中图分类号：TH161．3文献标志码：A文章编号：1673—159X(2014)05—0075—05doi：10．3969／j．issn．1673—159x．2014．05．017ResearchonElectrolyticGrindingofSlenderShaftwi

3、thVariableCross．sectionBasedOilANSYSLIUYong，LIFa—zhi，G0UGang，WANGYu(SchoolofMechanicalEngineering&Automation，XihuaUniversity，Chengdu610039China)Abstract：Inordertodecreasebendingdeformationofslendershaftwithvariablecross—sectionintheprocessofelectrolyticgrind—ing，follow-upelectrodeof

4、variableloadsisusedtosupporttheworkpiece，andsoftwareANSYSisappliedtoanalyzethetypicallowri—gidity，slendershaftwithvariablecross—sectioninelectrolyticgrinding．Theauthorscompareandanalyzethedeformationlawandstressvariationsoftheworkpiecebyusingcommonfollow一pelectrodeandfollow—upelectr

5、odeofvariableloads．Thefollow—upelectrodeofvariableloadsdiminishesthemaximalbendingdeformationoftheworkpiecefrom27．9LLmto9．8Ixmandtheminimalonefrom19．5to6．7，whichgreatlyreducesthedeformationoftheworkpiece．Finally，themachiningexperimentresultsindicatethatfollow—upelectrodeofvariablelo

6、adscandecreasebendingdeformationoftheworkpiece，andraisethemachiningaccuracyoftheworkpieceaswel1．Keywords：slendershaftwithvariablecross—section；discretepointCHIVe；electrolyticgrinding；finiteelement；ANSYS低刚度变截面细长轴是轴类零件的加工难点，有机床的功能_3]。本文以一件典型低刚度变截面尤其是刚度低而精度和表面质量又很高的零件，在顶头零件的加工为例，如图1所示，

7、应用ANSYS软加工中受磨削力的影响其径向弯曲变形大，不能用件对其电解磨削加工的变形进行研究，找出该零件常规的磨削和车削等加工方法_lj。在加工实验中，加工时的弯曲变形规律。该零件是由圆锥面、列表笔者所在研究团队提出了一种加工高精度低刚度曲线和圆柱面组成的细长轴，总长超过600mm，最变截面细长轴的新工艺——随动电极法电解磨削小直径仅8mm。为提高加工时的工件刚度，减小加工艺J，并设计了相应的设备。该设备是在数控车工变形，提高形状精度，本文提出一种采用可变载床上安装电解磨削附件完成加工功能，没有改变原荷随动电极来支撑工件的随动电极电解磨削法。收稿日期：2014

8、—05—14基金项目：国家自然科学基金