“反L形容器”尺寸对圆柱滚子竖直振动超精滚抛效果的影响

摘要

通过仿真及实验探究了竖直振动超精滚抛工艺中容器尺寸对圆柱滚子加工效果的影响，以“反L形容器”的角度α、尺寸d作为变量，分析了尺寸参数与滚子运动特征及表面颗粒介质力学行为间的联系。研究结果表明：随着α的增大，滚子活跃区域高度逐渐降低，轴线与水平面的偏离程度先减小后增大，外径面法向接触力先增大后减小，而切向相对速度逐渐减小；端面法向接触力先减小后增大，而切向相对速度先增大后减小；随着d的增大，滚子活跃区域高度逐渐增大，轴线与水平面的偏离程度先减小后增大，外径面法向接触力先增大后减小，端面法向接触力先减小后增大，外径面及端面切向相对速度逐渐增大。实验结果与仿真结果基本吻合。较优的容器尺寸为：α=10°,d=50 mm,加工后外径面粗糙度由0.105μm降至0.036μm,端面粗糙度由0.150μm降至0.057μm,表面轮廓相对平整，划痕基本去除。

关键词

圆柱滚子 / 竖直振动 / 光整加工 / 容器尺寸 / 离散元法