本文選題：螺紋旋風(fēng)硬銑削 + 熱力耦合　； 參考：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：大型螺紋旋風(fēng)硬銑削技術(shù)是多刀具斷續(xù)漸進(jìn)式成型切削,使得其切削特性不同于一般的切削方式。本文以新型螺紋旋風(fēng)硬銑削技術(shù)為研究對象,從旋風(fēng)硬銑削方法、熱力耦合等角度展開優(yōu)化研究,進(jìn)行深入分析。首先,介紹了旋風(fēng)銑削運(yùn)動的原理,從幾何學(xué)的角度利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法對旋風(fēng)硬銑削工藝的加工機(jī)理進(jìn)行解析,建立了刀具廓形與螺紋滾道法向廓形的轉(zhuǎn)換關(guān)系,詳細(xì)闡述了螺旋滾道成形機(jī)理。同時,對旋風(fēng)硬銑削切屑形成、工藝參數(shù)、誤差成因進(jìn)行了分析,為后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。隨后,對旋風(fēng)硬銑削的動力學(xué)與熱力耦合技術(shù)進(jìn)行理論分析,構(gòu)建了硬銑削系統(tǒng)的動力學(xué)模型,分析了硬銑削切削變形的銑削力與銑削熱模型,建立了熱力耦合的熱彈塑性有限元控制方程,并對硬銑削的熱力耦合過程進(jìn)行了分析。然后,建立了硬銑削加工仿真簡化模型,運(yùn)用金屬切削專用軟件DEFORM-3D,將數(shù)值模擬技術(shù)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法結(jié)合,針對銑削三要素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對模擬結(jié)果進(jìn)行極差分析研究工藝參數(shù)對銑削熱與銑削力的影響,綜合考慮最大銑削熱、最大主銑削力、最大有效銑削力等指標(biāo),獲取了最優(yōu)的參數(shù)組合。最后,對硬銑削工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。針對粒子群算法存在的缺陷,對其進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,并將其與灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)合對應(yīng)用到旋風(fēng)硬銑削工藝參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化問題中,取得了良好的效果。對旋風(fēng)硬銑削工藝的推廣具有重要意義。結(jié)尾在總結(jié)論文主要研究內(nèi)容和研究成果的基礎(chǔ)上,對未來進(jìn)一步研究的前景做出了展望。
[Abstract]:The whirlwind hard milling technology of large screw thread is a multi-tool intermittent progressive cutting, which makes its cutting characteristics different from the common cutting methods. In this paper, a new type of whirlwind hard milling technology is taken as the research object. The optimization research is carried out from the point of view of whirlwind hard milling method and thermodynamic coupling, and the further analysis is carried out. Firstly, the principle of whirlwind milling is introduced, the machining mechanism of whirlwind hard milling technology is analyzed by coordinate transformation method from the angle of geometry, and the relationship between tool profile and thread rolling normal to profile is established. The forming mechanism of spiral raceway is described in detail. At the same time, the formation, process parameters and error causes of cyclone hard milling chip were analyzed, which laid a foundation for further research. Then, the coupling technology of dynamics and thermodynamics of whirlwind hard milling is analyzed theoretically, the dynamic model of hard milling system is constructed, and the milling force and heat model of hard milling deformation are analyzed. The thermoelastic-plastic finite element control equation of thermo-mechanical coupling is established, and the thermo-mechanical coupling process of hard milling is analyzed. Then, a simplified model of hard milling simulation is established. The numerical simulation technology is combined with the experimental design method, and the orthogonal experimental design for the three elements of milling is carried out by using the special metal cutting software DEFORM-3D. The influence of process parameters on milling heat and milling force is studied by means of range analysis of simulation results. The optimal parameter combination is obtained by considering the indexes of maximum milling heat, maximum main milling force and maximum effective milling force. Finally, the process parameters of hard milling are studied. Aiming at the defects of particle swarm optimization (PSO), this paper improves and optimizes it, and applies it to the multi-objective optimization problem of whirlwind hard milling process parameters by combining it with grey correlation degree, and obtains good results. It is of great significance for the popularization of whirlwind hard milling technology. At the end of this paper, based on the conclusion of the main research contents and research results, the prospect of further research is prospected.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG54

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本文編號：1967273