基于EDEM的滾磨光整加工機(jī)理分析和參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、表面滾磨光整加工作為一種典型的自由磨具光整加工方法，具有加工效果好、加工效率高、加工成本低、環(huán)境污染小、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于對(duì)零件的表面光整加工、去毛刺、倒圓、去飛邊處理等。一直以來(lái)研究只側(cè)重于工藝試驗(yàn)，對(duì)其加工機(jī)理認(rèn)識(shí)不足，這已成為制約表面滾磨光整加工技術(shù)向前發(fā)展的瓶頸。要想深入認(rèn)識(shí)表面滾磨光整加工，關(guān)鍵是研究光整加工過(guò)程中磨粒對(duì)零件的作用，因磨粒的自由無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，用常規(guī)方法很難分析其加工機(jī)理。采用離散元方法研究散體顆粒運(yùn)

2、動(dòng)問(wèn)題，是近幾年國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注及應(yīng)用的方法。EDEM軟件作為一種先進(jìn)的三維離散元分析軟件，能對(duì)顆粒系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真，可以很好地解決目前表面滾磨光整加工中存在的問(wèn)題。
　　本文首次將EDEM應(yīng)用于表面滾磨光整加工分析，建立了曲軸滾磨光整加工動(dòng)態(tài)模型，對(duì)料箱內(nèi)顆粒系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行可視化仿真，對(duì)其加工機(jī)理進(jìn)行深入揭示;建立了立式離心式滾磨光整加工動(dòng)態(tài)模型，對(duì)影響加工效率的因素進(jìn)行優(yōu)化，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比，驗(yàn)證EDEM分

3、析表面滾磨光整加工的正確性。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.用三維離散元軟件EDEM建立曲軸滾磨光整加工模型，通過(guò)分析加工過(guò)程中顆粒的位置、速度以及顆粒對(duì)曲軸的接觸力，探討了同一周期內(nèi)不同位置顆粒系統(tǒng)速度場(chǎng)分布對(duì)加工效果的影響，分析了顆粒系統(tǒng)平均速度隨加工時(shí)間變化的規(guī)律，研究了顆粒系統(tǒng)與曲軸之間的平均接觸力。
　　2.建立了立式離心式滾磨光整加工的動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)EDEM軟件對(duì)滾筒內(nèi)顆粒系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行仿真，得到了不同參數(shù)（公轉(zhuǎn)

4、轉(zhuǎn)速、介質(zhì)裝入量和磨粒尺寸）下顆粒系統(tǒng)的速度場(chǎng)分布以及磨粒與工件之間的平均接觸能量，分析了各參數(shù)對(duì)立式離心式滾磨光整加工效率的影響。
　　3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、介質(zhì)裝入量及磨粒尺寸對(duì)立式離心式滾磨光整加工效率的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了使用EDEM模擬仿真表面滾磨光整加工過(guò)程的正確性和有效性。
　　本文從微觀(guān)角度分析了曲軸滾磨光整加工過(guò)程中磨粒對(duì)零件的作用，對(duì)立式離心式滾磨光整加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，驗(yàn)