銑削中顫振和刀具變形是降低產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要原因,本文針對高強韌性模具鋼側(cè)銑加工,考慮刀具變形、顫振等影響因素,采用解析建模、仿真和實驗研究相結(jié)合的方法,對側(cè)銑加工切削力、穩(wěn)定性和加工表面三維形貌進行了研究。通過對刀具變形與瞬時切削厚度的相互作用機理和刀刃切削軌跡進行分析,提出在實際刀刃軌跡下,考慮側(cè)銑時的刀具變形和上一刀齒切削時殘留高度影響的瞬時切削厚度計算方法;在傳統(tǒng)模型基礎(chǔ)上,通過迭代計算,使切削力收斂。根據(jù)以上模型進行了仿真和實驗驗證,完成了銑削力模型的建立。對加工過程中的穩(wěn)定性問題進行了研究,用含有周期性方向系數(shù)的時滯微分方程描述了動態(tài)力模型和考慮螺旋角效應(yīng)的動力學模型;通過實驗?zāi)B(tài)分析獲取了加工系統(tǒng)模態(tài)參數(shù),對動力學模型進行分析求解得到穩(wěn)定性葉瓣圖,并通過切削實驗對其進行了驗證,為利用加工參數(shù)優(yōu)化減少顫振發(fā)生提供了理論依據(jù)。采用解析建模與實驗相結(jié)合的方法,對模具鋼側(cè)銑加工表面形貌進行研究和分析。通過數(shù)值方法在時域內(nèi)對動力學模型進行求解,得到了受迫振動對刀具中心點位移的影響。考慮刀具偏心、變形和受迫振動等物理現(xiàn)象,研究側(cè)銑加工中刀刃的運動軌跡,采用高效的仿真算法,建...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１銑刀離散示意圖??如圖２－ｌｂ所示，將切削刃微元局部展幵為平面，螺旋角造成的單位高度滯??后角Ａ必可以在三角形內(nèi)求得

??２．１銑削加工的瞬時剛性力模型??如圖２－１所示的刀具的半徑記為／？、螺旋角記為／？，模型中將刀具進行離散??處理，刀具微元個數(shù)為Ｉ，高度為Ａｒ。??ｉ?＾??ｚ??勺?￥??Ｖ?＼＼??／?／?切削刃微元?／／Ｉ?￣＿??丄…?Ｙ?＾?ｉ?Ｍ??Ｘ?‘?Ｒ＊?△中??￣￣ｒ....

圖２－２微元力分布及作用位置示意圖??根據(jù)切削力模型［１１］，可以得到微元的切向、徑向和軸向切削力如下：??

山東大學碩士學位論文??式中，Ａ為第一刃底端的轉(zhuǎn)角，各為齒間角，辦＝?２７１你，Ｎ為齒數(shù)。??刀具切削刃上的切向、徑向和軸向微元力的分布及作用方式如圖２－２所示。??緣雜??Ｉ??圖２－２微元力分布及作用位置示意圖??根據(jù)切削力模型［１１］，可以得到微元的切向、徑向和軸向切削力如....

圖２－３側(cè)銑加工示意圖??實驗用刀具為整體式硬質(zhì)合立銑刀，牌號ＪＨ１３０１００－ＭＥＧＡ－６４（Ｓｅｃｏ）

際的應(yīng)用中，一般仍然采用ＢｕｄａｋＷ等人提出的通過切削實驗標定切削力系數(shù)的??力學方法；根據(jù)銑削力與切削力系數(shù)的關(guān)系，采用擬合的方法獲取切削力系數(shù)。??實驗采用側(cè)銑，加工方式如圖２－３。??°?銑刀??，?銑刀??／！?／?ｖ?＇?／??｜—＾＇紗??１?１件?ｆ?１／?丨／?Ｉ....

圖２－４切削力測量實驗現(xiàn)場??

試驗過程中采用Ｋｉｓｔｌｅｒ９２５７Ｂ測力儀測量側(cè)銑加工時三向切削力的變化情況，??該測力儀通過壓電式傳感器采集切削力瞬時信號，并經(jīng)由ＫｉＳｔｌｅｒ５０８０電荷放大??器放大后，由計算機中的專業(yè)軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理，如圖２－４所示；??ｉｓ？?，１?Ｉ－國畫??（ａ）切削力測....

本文編號：3943384