本文選題：大型深型腔模具 + 熱縮刀桿��； 參考：《湘潭大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：刀柄-熱縮刀桿(Shrink-fit Holder-SFH)-刀具式刀具系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、夾持穩(wěn)定性高、夾緊強度和抗彎剛度高、有較好回轉(zhuǎn)平衡性以及易于接近工件的深型腔等特點,現(xiàn)已成為大型深型腔模具精加工的主要方法之一。目前,由于缺乏對SFH-刀具配合的合理裝夾、刀柄-SFH結(jié)構(gòu)優(yōu)化、及整個刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)切削振動等方面的深入研究,使其在高速銑削中的優(yōu)越性能得不到全面的發(fā)揮。本文針對目前刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)急待解決的問題,著重從SFH與刀具配合的裝夾溫度、SFH結(jié)構(gòu)、刀柄-SFH配合的接觸特性及刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)模態(tài)等方面進行研究,并用實驗的方法驗證了研究過程中所建有限元模型的準(zhǔn)確性。作為刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)高速銑削加工的前提和基礎(chǔ),首先對刀具在熱縮刀桿中的裝夾進行了建模,并給出了一種確定感應(yīng)加熱過程中SFH-刀具配合瞬態(tài)過盈量的新方法。分析了感應(yīng)加熱長度及SFH-刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)對最小熱位移差值的影響,建立了配合公差所對應(yīng)的基本過盈量與最小裝夾溫度之間的計算關(guān)系式,對刀具在SFH中的裝夾及SFH的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。在SFH結(jié)構(gòu)分析方面,借助非線有限元技術(shù)對靜態(tài)、徑向力作用下及感應(yīng)加熱情況下不同外徑的SFH與刀具配合的等效應(yīng)力、接觸壓力、熱變形及熱應(yīng)力等力學(xué)特性進行了分析。在此基礎(chǔ)上進一步給出了SFH外徑的控制方法與流程,對SFH的合理設(shè)計及選用具有一定的現(xiàn)實參考價值。在刀柄與SFH配合的接觸特性研究方面,分析了螺釘與刀柄支承面及SFH與刀柄配合面的壓力關(guān)系,構(gòu)建了含有螺釘連接件的SFH與刀柄配合的參數(shù)化有限元模型。分析了預(yù)緊力大小及刀柄-SFH結(jié)構(gòu)參數(shù)對其接觸應(yīng)力分布的影響,分析結(jié)果可為SFH及刀柄尺寸設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。在刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)切削振動分析方面,結(jié)合有限元模態(tài)分析技術(shù)建立了整個刀柄-SFH-刀具式刀具系統(tǒng)的有限元模型。通過獲取不同SFH懸伸長度刀具系統(tǒng)的固有頻率,最終建立了SFH懸伸長度與切削轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系,對SFH的結(jié)構(gòu)設(shè)計及高速加工中銑削參數(shù)的合理選用具有一定的借鑒作用。
[Abstract]:Shrink-fit Holder-SFHning-tool system with shrink-fit Holder-SFHning-cutter shank has the advantages of simple structure, high clamping stability, high clamping strength and bending stiffness, good balance of rotation and easy access to the deep cavity of workpiece, etc. Now it has become one of the main methods of finishing the large-scale deep-cavity die. At present, due to the lack of deep research on the reasonable clamping of SFH- tool fit, optimization of tool shank -SFH structure, and the cutting vibration of the whole tool system, the superior performance of SFH- cutting tool system in high speed milling can not be fully brought into play. In this paper, aiming at the problems that need to be solved urgently in the tool system of the tool shank -SFH-, the structure of the clamping temperature and the structure of the tool fit with SFH, the contact characteristics of the tool shank -SFH fit and the mode of the tool system of the cutter shank -SFH- are studied in this paper. The accuracy of the finite element model is verified by experiment. As the premise and foundation of high speed milling of the tool system with shank -SFH- cutting tool, firstly, the clamping of the tool in the heat shrink cutter rod is modeled, and a new method to determine the transient interference of SFH- tool in induction heating process is presented. The influence of induction heating length and structural parameters of SFH- tool on the minimum thermal displacement difference is analyzed, and the relationship between the basic interference and the minimum clamping temperature corresponding to the tolerance is established. It is of practical significance for the clamping of cutting tools in SFH and the structural design of SFH. In the aspect of SFH structure analysis, the equivalent stress, contact pressure, thermal deformation and thermal stress of SFH with different external diameters under static, radial force and induction heating are analyzed by means of non-linear finite element technique. On this basis, the control method and flow chart of SFH outer diameter are further given, which has certain practical reference value for the rational design and selection of SFH. In the aspect of the contact characteristics between the shank and the SFH, the pressure relationship between the screw and the support surface of the shank and the fit surface of the SFH and the shank is analyzed, and the parameterized finite element model of the fit between the SFH and the shank containing the screw connector is constructed. The influence of pretightening force and structural parameters of cutter shank on contact stress distribution is analyzed. The results can provide reference data for SFH and tool shank size design. In the aspect of cutting vibration analysis of cutter shank -SFH- tool system, the finite element model of the whole tool system is established by means of finite element modal analysis technique. By obtaining the natural frequency of different SFH hanging elongation cutting tool system, the corresponding relationship between SFH overhanging length and cutting speed is established, which can be used for reference in the structure design of SFH and the reasonable selection of milling parameters in high speed machining.
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG502.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐彬;蔡鶴琴;周云生;湯赤;;γ射線輻照工藝對熱縮制品質(zhì)量的影響[J];核農(nóng)學(xué)通報;1992年05期

2 孟雅新,熊傳勝,楊寶紅;熱縮圓套擴張工藝控制[J];塑料工業(yè);2005年S1期

3 溫中彥;;外罩熱縮無托板包裝設(shè)備[J];水泥;1982年01期

4 鐘愛國;美推出熱縮性塑料軟管[J];塑料科技;1988年04期

5 甄守蘭;;M—876熱縮材料用膠粘劑榮獲國家發(fā)明三等獎[J];粘合劑;1991年03期

6 甄守業(yè);;M—876熱縮材料用膠粘劑榮獲1990年國家發(fā)明三等獎[J];粘接;1991年04期

7 ;熱縮泠漲[J];中國科技月報;1999年01期

8 黃文;王磊;;絕緣熱縮套應(yīng)用于油田電力保障系統(tǒng)[J];油氣田地面工程;2012年11期

9 李振標(biāo);李峰;李勇;;高壓電纜熱縮接頭技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];山東煤炭科技;2012年05期

10 洪木;;對新型熱縮絕緣材料的探討[J];工業(yè)設(shè)計;2012年03期

相關(guān)會議論文 前4條

1 劉光耀;姚程;程茂忠;;無鹵阻燃電力電纜接續(xù)熱縮制品專用料的研制[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

2 尹沾松;趙成剛;;核級熱縮電纜附件的研制[A];中國核科學(xué)技術(shù)進展報告——中國核學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷·第3冊）[C];2009年

3 郭長泰;;再談關(guān)于草餅和壓草餅機[A];第三屆中國苜蓿發(fā)展大會論文集[C];2010年

4 盧濤;傅學(xué)軍;張純忠;張華明;劉巖;;阻燃聚烯烴熱縮材料的研制[A];中國工程物理研究院科技年報（1999）[C];1999年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 陳玉輝;下游產(chǎn)業(yè)強勁拉動 熱縮材料進入高增長期[N];中國工業(yè)報;2006年

2 本報記者 莊少文;沃爾核材將發(fā)行1400萬股A股[N];證券日報;2007年

3 青海證券;長春熱縮，，難題留給了“主力”？[N];市場報;2001年

4 證券時報記者 水菁;長園新材分享資產(chǎn)增值蛋糕[N];證券時報;2008年

5 蘭光實驗室 郝文靜 陳欣 周偉芳;熱收縮薄膜收縮力的探討與研究[N];中國包裝報;2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 許浪;熱縮夾頭感應(yīng)加熱溫度場研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

2 劉博;刀柄—熱縮刀桿—刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及振動特性分析[D];湘潭大學(xué);2016年

3 浦敏;熱縮材料輻照控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];蘇州大學(xué);2008年

4 舒乾治;輻照交聯(lián)工程管道熱縮制品基材關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的研制[D];四川大學(xué);2006年

5 武英敏;材料性能與粘合溫度對成衣尺寸的影響[D];蘇州大學(xué);2006年

6 盧星辰;中壓電纜冷熱縮相結(jié)合終端的成型理論及模具設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2012年

本文編號：1889948