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简谈珩磨气动测量系统中磨头测量元件优化设计中心

收藏本文 2024-03-20 点赞:7184 浏览:21761 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本课题来源于“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项,主要探讨高档数控珩磨机气动测量系统中磨头测量元件优化设计,通过对气动测量系统的静态实验探讨和仿真浅析,特别是通过气动测量主测喷嘴参数的优化设计,使气动测量装置具有相适应的测量范围和灵敏度,以而具有较大的实用性,并最终运用于高档数控珩磨机床的探讨。传统气动量仪的参数设计主要采取经验估计,实验比对的策略。通过对空气动力学和流体力学的论述探讨,和对气动测量系统的误差浅析和传递函数的探讨,建立气动量仪参数设计的论述模型。并通过计算机模拟仿真进一步优化气动量仪的设计参数,在论述上对气动测量系统的设计给出指导,然后通过实验验证,使气动测量能更好地运用于机械及各行业。在课题探讨阶段,主要通过论述探讨与仿真实验相结合的策略,通过对珩磨气动测量和气体动力学的探讨,浅析探讨了差压式气动测量系统的特性,建立珩磨气动测量系统数学模型,探讨差压式气动量仪在不同的工作状态,气体的流动状态(临界状态、亚临界状态)变化规律,及对应的压力—间隙函数联系,为探讨珩磨气动测量和实验条件下的测量精度提供了有力的论述依据;浅析了测量系统气阻、气容和气感与测量精度之间的联系,为旋转密封装置内腔设计,气路管道长度、内径设计提供依据;并探讨了护板外圆与被加工孔壁之间的间隙以及喷嘴下沉量与护板包络圆直径对气动测量稳定性的影响,确定针对一定尺寸的孔进行磨头设计时,护板外圆直径、喷嘴下沉量等参数的设计原则。此外,利用流体仿真软件FLUENT对论述结果进行了验证,优化了差压式气动测量系统主、测量喷嘴的结构、尺寸参数并浅析了气体流场形式、测量范围、测量精度之间的联系,提出测量元件设计原则;探讨了测量压力与测量精度之间的联系,尝试建立不同压力下p s曲线族,并浅析压力对曲线线性段位置的影响,提出根据珩磨加工余量和工件尺寸确定测量系统最佳压力的基本原则。关键词:珩磨气动测量论文差压气路论文流场浅析论文特性曲线论文参数优化论文

    摘要8-9

    Abstract9-11

    插图索引11-13

    附表索引13-14

    第1章 绪论14-21

    1.1 课题来源及探讨作用14-15

    1.1.1 课题来源14

    1.1.2 探讨作用14

    1.1.3 技术指标14-15

    1.2 国内外探讨近况综述15-18

    1.2.1 国外探讨近况15

    1.2.2 国内探讨近况15-17

    1.2.3 进展方向17-18

    1.3 课题探讨目标及主要内容18-19

    1.3.1 课题的探讨目标18

    1.3.2 主要内容18-19

    1.4 气动量仪的特点19-21

    第2章 气动测量论述21-31

    2.1 气动测量的基本原理21-25

    2.1.1 差压式气动量仪21-23

    2.1.2 背压式气动量仪23-25

    2.2 实际气体的特点和实验相似论述25-30

    2.2.1 实际气体的特点25-26

    2.2.2 相似论述概述26-27

    2.2.3 相似定理及数据处理27-29

    2.2.4 实验相似论述对珩磨气动测量系统设计的指导作用29-30

    2.3 本章小结30-31

    第3章 差压式气路系统的探讨31-42

    3.1 差压式气路系统的基本组成和工作原理31

    3.2 中高压气动测量工况及数学模型31-37

    3.2.1 临界状态31-32

    3.2.2 气动量仪的工作情况32-33

    3.2.3 各工况下气动量仪的数学模型33-37

    3.3 气动测量系统的结构设计37-41

    3.3.1 测量系统元件的选择37-38

    3.3.2 测量系统参数的选择38-41

    3.4 本章小结41-42

    第4章 磨头测量元件参数设计42-52

    4.1 喷嘴挡板机构的几何特性42-45

    4.1.1 流量特性42-43

    4.1.2 静特性43-45

    4.2 珩磨头设计参数探讨45-48

    4.2.1 喷嘴单边下沉量 6-47

    4.2.2 护板与珩磨工件内表面间隙值 X47-48

    4.2.3 测量间隙 S48

    4.3 气动测量参数设计48-51

    4.3.1 主喷嘴的选择48-49

    4.3.2 喷嘴内径的选择49

    4.3.3 喷嘴外径的选择49-50

    4.3.4 喷嘴长度的选择50-51

    4.3.5 测量气室内径的选择51

    4.4 本章小结51-52

    第5章 基于 Fluent 流体软件的仿真实验52-69

    5.1 FLUENT 软件概述52-53

    5.1.1 FLUENT 软件的组成与协同联系52

    5.1.2 FLUENT 软件的特点52-53

    5.1.3 FLUENT 软件求解流程53

    5.2 FLUENT 软件仿真实验53-60

    5.2.1 几何模型的建立53-54

    5.2.2 模型网格划分54-57

    5.2.3 条件设置与仿真运算57-60

    5.3 仿真结果60-64

    5.3.1 静压图60-61

    5.3.2 总压图61-62

    5.3.3 速度场62

    5.3.4 压力分布图62-64

    5.4 结果及浅析64-68

    5.4.1 主喷嘴64-65

    5.4.2 测量喷嘴65-66

    5.4.3 喷嘴长度66-67

    5.4.4 工作压力67-68

    5.5 本章小结68-69

    总结与展望69-71

    1. 总结69

    2. 展望69-71

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