發(fā)布時間：2017-11-06 17:57

  本文關鍵詞：大長徑比插銑刀具及刀柄研究與設計

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【摘要】：核能發(fā)電為各個國家提供高效清潔的能源輸出,水室封頭作為核電蒸發(fā)器主要部件之一,世界上只有少部分國家可以生產,而且在制造技術方面對我國嚴格封鎖。所以,以水室封頭為工件材料的切削研究對我國核電重大項目的進展有著重大意義。水室封頭工件材料A508-3鋼具有韌性大、強度高、易粘結等特性,工件形狀復雜難加工,而且需要刀具懸伸量較大,長徑比在六比一以上,極易引起刀具振動。插銑作為一種新型加工技術具有快速去除大量金屬的優(yōu)點,本文針對以上因素進行了插銑刀及抑振刀柄的設計進行了以下研究:本文首先闡述了插銑刀基本原理及優(yōu)點,并對插銑的加工方式和特點進行理論探討,為了防止刀尖處發(fā)生崩刃,對刀尖前角的設定進行了分析;同時為了減小由于刀具長徑比大引起的切削振動問題,利用刀柄動力學模型進行了理論探討,存在某刀柄內孔尺寸值既滿足剛性要求,同時振幅達到理想數(shù)值,從而達到抑振的目的。針對插銑刀進行參數(shù)化設計,利用UG NX二次開發(fā)平臺,通過C++接口API函數(shù),結合UG/OPEN UIStyler達到很好的人機交互,實現(xiàn)對不同刀尖前角的插銑刀的快速建模并提高了效率,為之后的DEFORM切削仿真和ANSYS仿真分析提供了很好的基礎。通過DEFORM的切削仿真,分析了同等情況下刀尖前角對切削力的影響規(guī)律和銑削力的大小;對UG二次開發(fā)設計出的不同刀尖前角的插銑刀進行ANSYS靜力分析,得出不同刀尖前角對刀具變形的影響規(guī)律,同時對不同內孔插銑刀刀柄進行頻響應分析,得出在滿足刀具變形量小的基礎上,刀尖處振幅最小的插銑刀刀柄內孔值;完成了插銑刀和刀柄的優(yōu)選并對其進行了加工制造,為之后銑削試驗提供便利。最后研究了切削三要素切削速度、每齒進給量和徑向切削寬度對銑削力的影響,通過正交試驗方法完成了插銑刀的銑削試驗,并對切削仿真的結果進行了驗證,針對所設計的直徑為32mm的插銑刀和A508-3鋼,建立了銑削力經驗模型公式,完成對銑削力和抑振刀柄內孔的最優(yōu)理論值論證。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG714;TM623

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本文編號：1148730