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不同材料的球抛光过程的几何效应研究及力量评价和菌株与波动过程

一生k·阿帕德海耶1*,A. R. Ansari2和pankaj agarwal.3.

1核心系列,尼斯特,印度努师部。

2努力核心系,S.S.C.T,印度。

3.印度核心仪表系。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.7.1.16

这一过程包括将一个由硬材料制成的超大球体通过在软材料上的预加工孔,球和孔之间的干涉导致孔膨胀,从而使其变形部分是塑性的,部分是弹性的。弹丸作用后,孔的弹性变形通过弹性回弹恢复,而塑性变形导致孔直径的轻微永久增加。球抛光是提高孔的精度和表面光洁度的一种生产工艺。这个过程是一个大规模生产过程的尺寸和精加工孔。孔的尺寸和精加工取决于弹丸加工所采用的干涉。本文试图比较低碳钢和铝的表面效应,估计挠度,变形,径向应变,应力和成品尺寸。


Ballizing;Alluminum合金;合金钢;C.L.A.;弹性压力;塑性变形;布氏硬度;机械加工;表面粗糙度;技术设备; Equipment

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关键词:球磨光,几何效应,球磨光,应力分析,球磨光Curr World environment 2012;7(1):101-108 DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.7.1.16

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已收到: 2012-05-12
公认: 2012-06-20.

介绍

几何效应


当球通过尺寸孔,塑性变形(IP.,这种孔洞的塑性变形可能是由于许多变量引起的。实验证明,干扰(iF)和塑性变形(IP.)有一个线性关系,即它们彼此成比例。

如果将偏差定义为球径和孔径的差异,则实验还确定了该偏差也与干涉量、球的运动速度和基材的硬度成正比。图表中描述了实验期间收集的所有数据。在实验中,用淬硬钢球处理铝衬套和软钢衬套。

在明确直径的球通过初始直径之后,我们得到了成品所需的孔直径。孔和最终直径的这些数据和球的直径基于试验和误差实验累积的数据,如前所述。

通过除以D(球的直径),我们得到了干涉和塑性变形的值。无量纲这些无量纲量绘制成线性关系,如图所示。

数学模型和方程的构建

将线性关系与赫兹的弹性体接触应力理论相结合,得到如下形式的方程

Y = m。x + c

D.1=孔的初始直径

DB =球的初始直径

和D.F=球形后孔的最终直径。

然后我F干扰= dB.-D.一世永久塑性变形= iP.= D.F-D.一世

在此过程中,球和孔都将在弹性变形下进行,尽管球被硬化,并且衬套由更柔软的材料制成。

完全干扰=
一世F= I.P.+ E.H+ E.B....(1)

如果我们绘制我F对X轴和我P.反对Y.
asix我们得到。
一世P.= M.I.F+ c ...(2)
在哪里
m =线的斜率和

C =常数,这是y轴上的截距。

对于完美的弹性变形IP.= 0且

为了这

一世F= E.B.+ E.H
另外,我也是F= 0 E.B.= 0.
一世P.= E.H
从上面我们得到了
m = E.H/ E.B.+ E.HC = -eH



实验

来自实验观察M和C的值。

由图可知,线性关系线的斜率m为单位阶。然而,从作者的模型中提出。


这表明e的价值B.可以忽略不计。因此,可以推断出如果值

E.B.= 0.


因此m = 1

作者在他的弹丸实验研究中观察到,在球的运动过程中,衬套显示出一个明显的凸起,球的应变可能性较小。需要指出的是,对于壁厚过厚的灌木,eB.不能用作零。

可以开发一个详细的理论模型,用于估计应变e的值H。该模型基于H. Hertz创立的经典接触应力分析,并在下一节中展示。在波动中,球和孔之间几乎矩形条带接触。与作者模型的实验结果的比较在图2中示出。

评估技术和方法(菌株)

波动中应变的数学模型


参考图。是触点的长度,2b是宽度或接触的宽度。球与孔壁之间的干涉导致每单位长度的压力p。

最大。偏转显然是沿xx发生的。

我们必须为此最大找到一个表达式。偏转。

沿线接触的均匀压力P确实会在接触宽度上产生侧视图所示的半椭圆压力分布。

采用简化的假设,即压力分布是强度Q的均匀,而不是半椭圆形(基于Timoshenko和Greenier。弹性理论)在本文中开发了模型。

负载分布在半无限固体边界的一部分上,参考图表

点击此处查看数字 图1:点击此处查看数字

图2: 图2:点击此处查看数字

由于加载Q.S. o的偏转。Dψ。D.S.在元素上是,在线上处理

压力引起的偏转估计


并且由于分布式压力引起的总偏转是。


(4被使用,因为有4个象限,积分仅适用于IST象限)

图3: 图3:点击此处查看数字

图4: 图4:点击此处查看数字

图5: 图5:点击此处查看数字

图6: 图6:点击此处查看数字

因为ƒ ds是面积的弦长
OAB,O≤ψ1≤TAN-1 B / A
ƒ ds = 2d。Secψ1
同样对于区域OBC,≤ψ2≤TAN-1 A / B.
ƒds = b。秒。ψ2

图7: 图7:点击此处查看数字

图8: 图8:点击此处查看数字

(用于计算偏转的公式)在W的表达式中取代,

q = P大街

用于计算孔壁中的径向菌株

B =接触条的宽度,为
由公式计算

因此,孔的壁中的径向菌株波动。

结果与讨论

a.Evaluation和分析不同干扰和图1的帮助。

径向菌株铝灌木的计算

观察到,在150和50微米的干扰中分别具有1508mm和15.16mm的最终直径。在两个180微米干扰的两个衬套中,如图2所示的非常粗糙的表面。获得的最终表面光洁度为0.29cla,表明获得了非常好的表面光洁度

在两个灌木丛中,其中干扰仅保持50微米,表面光洁度并不如此,因为它给出了c.l.a。值为0.65。

径向应变计算

适用于80微米干扰的温和钢衬套

E = 1.96 x 106 kg/sq mc p = 9903 kg/sq cm
2 a =πr1= 5.677cm。μ= 0.3 R1 = 0.9厘米
R2 = 1.8厘米和B = 0.0042厘米
eh计算的值
方程3

E.H= 0.5 x 10-3厘米

取D = 1.8 cm

使它不维

对于180微米干扰的铝衬套

E = 0.675 x 106.kg / cm.2

μ= 0.34

R.1= 0.9 cm r2= 1.8厘米

2a = 2 p r1= 5.677厘米。B = 0.0114 C,P = 3342.70 kg / sqcm

e的价值H从等式计算

E.H= 2.41 x 10-3厘米

根据作者的模型,在Y轴上的截距为1.35微米,目的是采用等于1。

在钢的情况下,已经采用了50微米的值,而铝采用150微米的干扰,因为铝的倾向下沉,在缩进球的负载下。

图。作者模型与实验结果之间的比较。线性关系
(a)对于M.S.
一世P./D = 0.989 (iF/ d) - 0.49275 x 10-3

(b)用于铝:
一世P./d=0.9644(I.F/ d) - 2.2 x 10-3更多,

干扰高。

测试结果表明,在较难的点中

讨论

关于结束语后调查结果可以制定

  1. 来自C.L.A.等式以及C.L.A.绘图清楚地看出,表面光洁度的改善是获得材料的,并且轴向载荷增加了。但是,发现负载与速度无关。
  2. 在弹丸过程中,温度不会上升太多,可能会影响表面光洁度。
  3. 之后,测量灌木的内径的波动;这建立了混合物是一个微化过程的事实。
  4. 干扰较少时直径略有略有增加。保持相同的超大球。
  5. 理论上以及实验结果证实,如果在更高的干涉高速和中等的BHN值下进行球化,则获得改进的表面光洁度。
  6. 如图6.1所示,在整个圆周上可以观察到小的圆形接触。
  7. C.L.A的共同关系因素。等式为0.9583,而负载方程相关因子计算为0.8677。
  8. 结果表明,两种方法的数值都相当高,曲线拟合结果都令人满意。
  9. 衬套长度上的负荷变化显示,几乎在衬套长度的中心最大值。
  10. 他负载曲线中的振动可能是由于几何精度的变化而钻孔。
  11. 灌木丛和最终结果的拟议工作规模的目标将是工业的效用。这将通过选择合适的“球管”组合来帮助实现高精度。
    (a)确定最佳表面光洁度的最佳干扰。
    (b)基于弹性(赫兹接触应力方程)和涉及滑线场解决方案的可塑性理论提出数学模型。
    (c)应变模型 - 我之间的图表P.和我F
    (d)轴向力模型(用于波动的F计算)
    (e)对实验研究的波动过程数学模型的比较。
    (f)使用定性和定量措施的表面光洁度评估。
    1. 干扰(I.F)不应超过孔直径的2倍。
    2. 对于直径从0.5毫米到125毫米的钻孔,它已经取得了很好的效果。
    3. 直径比的长度也已经推荐长度不应超过10倍或小于孔径的1/10。
    4. 壁厚也应大于内径的十分之一。
    5. Blashization对孔径为1.5毫米至25mm的良好结果。
    6. 要混合的部分不应该比45 rc更难。球必须比65 rc更硬。(65罗克韦尔C级)。
    7. 材料应均匀。
    8. 无论球体长度都更多地,布置,虽然必须设计孔,但是按住球的布置,用于压制或拉动球。
    9. 多孔,海绵状或波浪斑件引起的零件由于铸造而挥动,球形不会给出均匀的表面光洁度,
    10. 虽然一些铸件成功地混合了。
    11. 每种弯曲的管道都不能被混合。
    12. 具有高达0.4毫米的壳体硬化层的零件可以是平坦化的,但超过0.4毫米外壳的静电深度,波动的内涵成功进行。
    13. 在弹丸后进行热处理时,弹丸孔的尺寸和精整受到破坏。
    14. 它给出了球的关系超过尺寸和钻孔,以获得所需的最终直径。
    15. 它已经确定,在特定的软材料中(中碳钢)
    16. 当使用硬质材料完成Ballizng时,如图中提到的,可以获得所需的孔径(图)

  12. 下面列出了一些申请

    1. 珩磨和研磨表面可以进一步光滑。
    2. 十字孔凹槽的尺寸和整理。
    3. Hallize可以预防孔。
    4. 可以删除轻微的锥度。
    5. 齿轮,臂,阀门,板,杠杆和链条的孔可以是平坦的。
    6. 通过为以下材料进行波动,可以获得良好的结果。
    7. 不锈钢,甚至镍铬合金
    8. 铅,铬,铜甚至一些非金属。
    9. 烧结铁,烧结黄铜I.E.粉状金属。
    10. 案例硬化表面也可以是混合的,但这些应该没有硬铬层。

    计算同样适用于在AB广泛应用中的任何点开始的β线,并用作贵族过程(Blashizing),它有一些观察结果,可以在下面列出结论备注

参考

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