基于EDEM的滾磨光整加工機理分析和參數(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、設備簡單等優(yōu)點，目前已廣泛應用于對零件的表面光整加工、去毛刺、倒圓、去飛邊處理等。一直以來研究只側(cè)重于工藝試驗，對其加工機理認識不足，這已成為制約表面滾磨光整加工技術向前發(fā)展的瓶頸。要想深入認識表面滾磨光整加工，關鍵是研究光整加工過程中磨粒對零件的作用，因磨粒的自由無規(guī)則運動，用常規(guī)方法很難分析其加工機理。采用離散元方法研究散體顆粒運

2、動問題，是近幾年國內(nèi)外學者普遍關注及應用的方法。EDEM軟件作為一種先進的三維離散元分析軟件，能對顆粒系統(tǒng)運動過程進行實時動態(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題。
　　本文首次將EDEM應用于表面滾磨光整加工分析，建立了曲軸滾磨光整加工動態(tài)模型，對料箱內(nèi)顆粒系統(tǒng)的運動過程進行可視化仿真，對其加工機理進行深入揭示;建立了立式離心式滾磨光整加工動態(tài)模型，對影響加工效率的因素進行優(yōu)化，并與實驗結(jié)果作對比，驗證EDEM分

3、析表面滾磨光整加工的正確性。主要研究內(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，通過分析加工過程中顆粒的位置、速度以及顆粒對曲軸的接觸力，探討了同一周期內(nèi)不同位置顆粒系統(tǒng)速度場分布對加工效果的影響，分析了顆粒系統(tǒng)平均速度隨加工時間變化的規(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力學模型，通過EDEM軟件對滾筒內(nèi)顆粒系統(tǒng)運動過程進行仿真，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)對立式離心式滾磨光整加工效率的影響。
　　3.通過實驗分析了公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、介質(zhì)裝入量及磨粒尺寸對立式離心式滾磨光整加工效率的影響，通過實驗所得結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，驗證了使用EDEM模擬仿真表面滾磨光整加工過程的正確性和有效性。
　　本文從微觀角度分析了曲軸滾磨光整加工過程中磨粒對零件的作用，對立式離心式滾磨光整加工參數(shù)進行優(yōu)化，驗