本文關鍵詞：螺紋絲杠旋風銑削幾何成形機理及滾道表面形貌預測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋風銑削是一種高效、精密、綠色的螺紋加工技術,旋風銑削按照銑削方式可以分為內旋銑和外旋銑,它可以實現(xiàn)重載切削、難加工材料的切削和超高速切削,并且經(jīng)濟效率高。然而,螺紋絲杠的旋風銑削的幾何成形機理復雜,走刀路徑隨刀盤的旋轉和平移而不斷變化的同時,工件也在相應的同步旋轉,兩者的耦合運動形成三維螺旋絲杠滾道表面。為此,本論文對螺紋絲杠旋風銑削的幾何成形機理和滾道表面三維形貌預測進行了研究。主要工作如下:首先,基于齊次坐標變換原理,分別構建了螺紋絲杠內外旋銑系統(tǒng)坐標系;基于該系統(tǒng)坐標系,建立了旋銑刀具廓形和滾道面幾何參數(shù)化模型�？紤]到工件的同步旋轉、刀盤傾斜角的影響,在分析了刀盤與工件的相互耦合運動的基礎上,對螺紋絲杠旋銑滾道的走刀軌跡包絡面的三維數(shù)學建模方法進行了研究。其次,在建立上述模型的基礎上,將絲杠毛坯表面與各走刀軌跡面進行布爾運算,進而建立絲杠旋銑滾道表面三維形貌模型。為了進一步分析滾道表面三維形貌的組成特征和影響因素,在該形貌模型的基礎上,研究了滾道三維表面形貌的量化評價指標,構建了滾道表面粗糙度的三維評定方法,對滾道表面形貌進行量化分析;考慮表面形貌由切向殘留和徑向殘留在空間疊加構成,這些殘留高度信息又與切削加工工藝參數(shù)密切相關等因素,設定了滾道徑向殘留高度和滾道切向殘留高度等評價指標,并建立相應的量化計算模型。最后,在以上研究基礎上,基于Mathematica數(shù)值計算軟件對上述建立的模型進行仿真實現(xiàn),并通過仿真軟件編程實現(xiàn)螺紋絲杠滾道三維表面形貌可視化程序。通過可視化程序分析了螺紋內外旋銑滾道表面形貌特征并重點研究了旋銑切削參數(shù)對螺紋絲杠滾道表面形貌的影響,該仿真結果證明了本論文方法的可行性。
【關鍵詞】：絲杠滾道 旋風銑削 幾何成形 表面形貌 殘留高度
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 論文選題背景8-9
• 1.2 國內外現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 螺紋絲杠旋銑幾何成形機理研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 螺紋絲杠滾道三維表面形貌的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀總結12-13
• 1.3 論文的目的意義及項目來源13-14
• 1.3.1 論文研究目的和意義13-14
• 1.3.2 論文項目來源14
• 1.4 論文研究內容及組織結構14-16
• 2 螺紋絲杠旋風銑削幾何成形機理16-38
• 2.1 螺紋絲杠旋銑系統(tǒng)的坐標系構建16-23
• 2.1.1 齊次坐標系變換原理16-18
• 2.1.2 螺紋絲杠旋銑系統(tǒng)坐標系分析18-23
• 2.2 螺紋絲杠旋銑刀具廓形及滾道幾何參數(shù)化模型23-31
• 2.2.1 螺紋絲杠旋銑刀具廓形幾何參數(shù)化模型23-27
• 2.2.2 螺紋滾道面幾何參數(shù)化模型27-31
• 2.3 螺紋絲杠旋銑滾道表面幾何成形的數(shù)學模型31-36
• 2.3.1 工件同步旋轉和刀盤旋轉的角速度合成31-32
• 2.3.2 螺紋絲杠旋銑滾道的走刀軌跡包絡面建模32-36
• 2.4 本章小結36-38
• 3 螺紋絲杠旋銑的滾道三維表面形貌預測38-52
• 3.1 螺紋絲杠旋銑滾道表面三維形貌預測模型38-46
• 3.1.1 螺紋絲杠旋銑的滾道三維表面形貌建模38-43
• 3.1.2 螺紋絲杠滾道表面三維形貌特征分析43-46
• 3.2 螺紋絲杠旋銑滾道三維表面形貌評價指標46-51
• 3.2.1 螺紋絲杠旋銑滾道的表面粗糙度的三維評定46-48
• 3.2.2 螺紋絲杠旋銑滾道徑向殘留高度建模48-49
• 3.2.3 螺紋絲杠旋銑滾道切向殘留高度建模49-51
• 3.3 本章小結51-52
• 4 螺紋絲杠旋銑的滾道表面形貌仿真與分析52-66
• 4.1 基于Mathematica的螺紋絲杠滾道表面形貌仿真52-54
• 4.2 螺紋絲杠旋銑滾道表面形貌分析54-59
• 4.3 切削參數(shù)對絲杠滾道表面形貌分析59-65
• 4.3.1 刀具個數(shù)對絲杠滾道表面形貌的影響60-61
• 4.3.2 刀盤轉速對滾道表面形貌的影響61-63
• 4.3.3 工件轉速對滾道表面形貌的影響63-64
• 4.3.4 刀尖回轉直徑對滾道表面形貌的影響64-65
• 4.4 本章小結65-66
• 5 結論與展望66-68
• 5.1 主要結論66-67
• 5.2 后續(xù)研究工作及展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-74
• 附錄74
• A 作者在攻讀碩士學位期間從事的主要研究工作74
• B 作者在攻讀碩士學位期間申請的發(fā)明專利74
• C 作者在攻讀碩士學位期間所獲獎勵74

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本文編號：262232