螺旋曲面砂带抛光工艺方法及专用数控抛光机研究

论文摘要

抛光的目的是在于不改变加工工件表面原有线型的前提下对其表面进行优化处理,提高工件的表面质量,使工件有一个好的性价比,提高经济效益。随着工业的发展,对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高,磨削表面抛光加工技术显得越来越重要。本论文论述了本课题的立项背景,简单介绍了现代抛光技术的现状和常用螺杆抛光方法,国内外砂带磨削的历史,同时也对目前的国内外比较先进的螺杆磨削加工的方法也作了简单的介绍;为了适应螺旋曲面砂带抛光工艺方法的特点,本论文也对比了各种常用的砂带磨削结构,从而选择了一种适合螺杆磨削的自由式机械结构。石油是国民经济的命脉,而国际上广泛采用的石油机械设备中最重要的机械零件是螺杆转子,而目前本国内的对螺杆转子的抛光大部分采用手动抛光,完全自动化的螺杆抛光设备还是一个空白,本论文针对石油、化工机械领域螺杆泵、螺杆钻具转子的螺旋曲面抛光工艺方法特点进行较为深入研究,同时也对专用的螺杆数控抛光机床的设计原理作了介绍,对比国外先进的数控螺杆抛光机床,进行结构上改进,运动轨迹上创新,为方便国内数控系统控制提供理论的依据。本论文主要分析了螺旋曲面的布轮加工方法和砂带抛光方法,突出砂带抛光方法的优越性;分析了砂带的特性,如何用合适的砂带降低螺杆的粗糙度;采用自由式砂带传动结构,建立模型分析砂带作用在转子上的正压力与预压量之间的关系;提高砂带的线速度也可以很好的达到降低螺杆表面粗糙度的要求;机械结构上采用双磨头结构可以极大的提高加工效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 立项背景
• 1.2 异形螺杆及其用途简介
• 1.3 现代抛光技术的现状
• 1.3.1 抛光技术的目的和意义
• 1.3.2 现代抛光技术主要采用方法
• 1.3.3 目前螺杆抛光主要采用的手段
• 1.4 国内外砂带磨削螺杆的应用与发展概况
• 1.4.1 国外砂带磨削螺杆概况
• 1.4.2 国内砂带磨削螺杆概况
• 1.5 砂带磨削的基本结构形式和符合砂带磨削螺杆的结构
• 1.6 本课题研究目的、意义和主要内容
• 1.7 本章小结
• 第二章 螺旋曲面砂带抛光工艺方法研究
• 2.1 盘铣刀无瞬心包络铣削技术简介及铣削后的螺杆表面刀花
• 2.1.1 盘铣刀无瞬心包络铣削技术简介
• 2.1.2 铣削后的螺杆表面的刀花
• 2.2 砂带磨削的基本概念
• 2.2.1 砂带磨削的基本要素
• 2.2.2 砂带磨削的基本特征
• 2.3 常用的螺旋曲面抛光方法
• 2.3.1 布轮抛光
• 2.3.2 砂带抛光
• 2.4 螺旋曲面砂带抛光的工艺特点
• 2.4.1 砂带
• 2.4.2 砂带作用在螺杆上的预压量对螺杆精度和粗糙度的影响
• 2.4.3 螺杆转子的挠度问题
• 2.5 切削方式对螺旋曲面工件粗糙度的影响
• 2.6 其他因素对螺旋曲面工件粗糙度和精度的影响
• 2.7 本章小结
• 第三章 数控抛光机设计
• 3.1 数控抛光机的结构设计及其运动原理
• 3.1.1 数控抛光机结构的总体设计简图及作用简介
• 3.1.2 数控抛光机的加工原理
• 3.2 数控抛光机砂带的传动特点及受力分析
• 3.2.1 砂带磨削过程中砂带的传动特点
• 3.2.2 砂带磨削过程中的受力分析
• 3.3 数控抛光机中的砂带磨头设计
• 3.3.1 磨头结构的尺寸及几何关系
• 3.3.2 磨头主要结构件的设计
• 3.4 数控抛光机的水系统的设计
• 3.4.1 双水帘的结构图与工作原理
• 3.4.2 水系统的密闭循环原理
• 3.5 双磨头结构设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 数控抛光机砂带抛光螺杆实验
• 4.1 数控抛光机砂带抛光螺杆实验
• 4.2 转子的误差分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学期间发表论文及研究成果
• 致谢