發(fā)布時間：2022-11-07 17:14

　　大螺距螺紋件作為重型設備的關鍵部件,起著傳遞扭矩和精度的作用,其螺紋面有很高的精度和可靠性要求。而在企業(yè)生產(chǎn)中車削大螺距螺紋時,刀具因螺距大、長徑比高、切削載荷易發(fā)生突變而引起刀具磨損加劇、服役性劣化以及工藝系統(tǒng)強烈振動,無法完成大螺距螺紋長行程的高品質(zhì)。而大螺距螺紋加工中刀具的振動磨損模型可以作為評價加工工藝的基礎和提高螺紋面質(zhì)量的方法。本文考慮到振動屬于動力學系統(tǒng),而刀具磨損屬于摩擦學范疇,兩者難以直接建立關系,引入過程量切削力,其中切削力變化即為振動作用影響結果也是刀具磨損的直接原因,由此建立大螺距螺紋刀具振動磨損模型。首先,通過材料力學中的簡支梁結構對刀具進行簡化即懸臂梁模型,提出刀具振動位移理論模型,依據(jù)刀具左右刃車削螺紋件時的受力分析,搭建基于振動位移作用下的左右刃瞬時切削力模型。其次,為驗證切削力模型進行大螺距螺紋切削實驗;利用振動加速度信號對刀具振動位移理論模型進行修正,其中通過MATLAB中的小波包分析來處理實驗結果以此獲得刀具振動,對處理后的振動加速度信號進行曲線擬合求取刀具振動位移數(shù)學模型;依據(jù)切削力實驗進行左右刃瞬時切削力模型驗證,構建振動作用的不同切削速度和軸... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 刀具振動研究現(xiàn)狀
        1.2.2 切削力研究現(xiàn)狀
        1.2.3 刀具磨損研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及本文主要研究內(nèi)容
第2章 瞬時切削力與系統(tǒng)振動位移的關系研究
    2.1 系統(tǒng)振動位移模型
    2.2 基于振動的瞬時切削力模型建立
        2.2.1 大螺距螺紋左右刃受力分析
        2.2.2 瞬時切削力模型建立
    2.3 本章小結
第3章 大螺距螺紋切削實驗及分析
    3.1 大螺距螺紋車削實驗方案
        3.1.1 實驗設備及參數(shù)
        3.1.2 大螺距螺紋加工方法
    3.2 切削實驗結果及數(shù)據(jù)分析
        3.2.1 左、右瞬時振動加速度信號采集
        3.2.2 左、右瞬時切削力數(shù)據(jù)采集
    3.3 刀具振動模型修正
        3.3.1 小波包分析
        3.3.2 MATLAB曲線擬合
    3.4 瞬時切削力驗證
    3.5 不同參數(shù)下的瞬時切削力與振動的關系研究
        3.5.1 多元線性回歸分析
        3.5.2 不同參數(shù)下的切削力與振動的關系建立及驗證
    3.6 本章小結
第4章 大螺距螺紋精加工切削力與刀具磨損研究
    4.1 刀具磨損
        4.1.1 刀具磨損形態(tài)
        4.1.2 刀具磨損機理
    4.2 左右后刀面磨損實驗
    4.3 左右后刀面磨損實驗結果及分析
        4.3.1 掃描電鏡能譜分析
        4.3.2 后刀面刀具磨損量VB測量方法
    4.4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的瞬時切削力與刀具磨損量模型
        4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介
        4.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡原理及結構
        4.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡結構設計
        4.4.4 BP網(wǎng)絡應用于刀具磨損量預測
    4.5 本章小結
第5章 振動磨損模型建立
    5.1 大螺距螺紋振動磨損模型分析
        5.1.1 左右刃振動磨損模型
        5.1.2 刀具振動磨損模型實例分析
    5.2 刀具振動磨損模型實驗驗證
        5.2.1 實驗設備及其切削參數(shù)
        5.2.2 實驗方案設計
        5.2.3 刀具振動磨損模型驗證實
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同形貌微織構自潤滑陶瓷刀具切削性能的對比[J]. 屠春娟,郭旭紅,郭大林,陳亞東,關集俱.  機械工程材料. 2018(11)
[2]基于支持向量機與粒子濾波的刀具磨損狀態(tài)識別[J]. 程燦,李建勇,徐文勝,聶蒙.  振動與沖擊. 2018(17)
[3]鈦合金切削過程刀具振動特性研究[J]. 顏世晶,徐碧聰,辛奇,李金泉.  制造技術與機床. 2018(08)
[4]后刀面磨損對加工表面殘余應力的影響研究[J]. 康強,李占平,李元芳.  新技術新工藝. 2018(07)
[5]硬質(zhì)合金涂層刀具銑削SiCp/Al復合材料刀具磨損研究[J]. 牛秋林,唐玲艷,向道輝,李鵬南,劉曉,邱新義.  河南理工大學學報(自然科學版). 2018(04)
[6]基于銑削動力學的刀具強迫振動抑制研究[J]. 張潔,劉成穎,鄭烽,尹騰飛.  機械工程學報. 2018(17)
[7]CFRP復合材料銑削力、溫度及表層損傷分析[J]. 王福吉,殷俊偉,賈振元,馬建偉,徐震宇,王東.  機械工程學報. 2018(03)
[8]一種新型TBM刀具磨損檢測技術[J]. 李宏波,孫振川,周建軍,張宏偉,韓雪峰,喻偉.  振動與沖擊. 2017(24)
[9]鈦合金TA15銑削刀具磨損機理研究[J]. 王明海,周冬亮,劉娜,張志勇,邵晨峰.  制造業(yè)自動化. 2017(12)
[10]基于信息融合的刀具磨損狀態(tài)智能識別[J]. 徐彥偉,陳立海,袁子皓,頡潭成.  振動與沖擊. 2017(21)

博士論文
[1]五軸高效銑削動力學分析與控制研究[D]. 黃濤.華中科技大學 2017
[2]鈦合金銑削加工過程參量建模及刀具磨損狀態(tài)預測[D]. 孫玉晶.山東大學 2014

碩士論文
[1]國產(chǎn)重型龍門鏜銑床可靠性評估[D]. 夏鵬.吉林大學 2016
[2]車削大螺距螺紋刀具磨損特性[D]. 閆東平.哈爾濱理工大學 2016
[3]基于多尺度主元分析的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測研究[D]. 張彥超.天津大學 2016
[4]基于小波包技術的刀具振動分析及表面粗糙度預測[D]. 李浩.山東大學 2013



本文編號：3704079