本文關(guān)鍵詞：淬硬鋼加工用新型環(huán)形銑刀設(shè)計(jì)制備技術(shù)研究

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【摘要】：環(huán)形銑刀具有提高切削速度、改善加工區(qū)域條件的優(yōu)勢，已受到了科研機(jī)構(gòu)和制造企業(yè)的廣泛關(guān)注。然而，由于轎車覆蓋件模具淬火后硬度可達(dá)到HRC50-65，屬于典型難加工材料，切削程中強(qiáng)熱力耦合作用引起的環(huán)形銑刀變形、振動、磨損、破損，易導(dǎo)致尺寸誤差和加工表面質(zhì)量等指標(biāo)難以保證，如何提升環(huán)銑刀切削性能已成為了高品質(zhì)模具加工技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵所在。針對淬硬鋼模具加工效率低、表面質(zhì)量難以得到保證的問題，本文將開展雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的設(shè)計(jì)和制備方法研究。 通過雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的切削刃結(jié)構(gòu)與球頭銑刀、環(huán)形銑刀的切削刃結(jié)構(gòu)的對比分析，獲得切削刃對切屑厚度、切削進(jìn)給量、有效切削刃接觸長度的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，建立雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀圓角回轉(zhuǎn)面方程、螺旋刃方程、刀槽曲線的數(shù)學(xué)模型，為磨削軌跡構(gòu)建提供了基礎(chǔ)研究。 運(yùn)用微分幾何學(xué)理論和仿真預(yù)測分析方法，在銑刀的設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀切削刃前刀面的的磨削軌跡方程。根據(jù)砂輪磨削幾何關(guān)系、走刀方式等條件，應(yīng)用磨削仿真平臺確定磨削工步及砂輪種類的選擇，，完成銑刀的切削刃前刀面、后刀面等磨削工藝仿真，實(shí)現(xiàn)雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削過程的優(yōu)化。 針對磨削非標(biāo)準(zhǔn)銑刀時(shí)難以保證切削刃光滑過渡連接的問題和后刀面磨削精度欠佳的問題，對高速磨削時(shí)離心力引起的砂輪變形量進(jìn)行分析，研究砂輪磨削變形量對銑刀磨削精度的影響規(guī)律，提出砂輪磨削補(bǔ)償方法并應(yīng)用到雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀制備加工中，解決刃形難以光滑連接等磨削精度難以保證的問題。 采用單因素銑削實(shí)驗(yàn)，對雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀銑削淬硬鋼模具時(shí)的切削性能進(jìn)行評價(jià)，基于切削力和加工件表面質(zhì)量等性能指標(biāo)評定，表明雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀具有在保證切削效率的前提下能夠提高被加工件件表面質(zhì)量的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)形銑刀 磨削仿真 刀具制備 精度檢測
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG714
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題來源及其研究背景和意義10-12
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 整體式環(huán)形銑刀刃形設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 整體式環(huán)形銑刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 整體式環(huán)形銑刀磨制方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及方案16-19
• 第2章 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的銑削原理及數(shù)學(xué)模型建立19-29
• 2.1 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的銑削原理及切削力分析19-22
• 2.1.1 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的銑削原理分析19-21
• 2.1.2 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀的切削力分析21-22
• 2.2 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀切削刃數(shù)學(xué)模型的建立22-25
• 2.2.1 主圓弧切削刃半徑計(jì)算模型22-24
• 2.2.2 切削刃數(shù)學(xué)模型的建立24-25
• 2.3 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀有限元分析25-28
• 2.3.1 基于 ANSYS 軟件銑刀模態(tài)分析25-27
• 2.3.2 基于 ANSYS 軟件銑刀靜力學(xué)分析27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削軌跡建立及制備仿真29-37
• 3.1 基于 saacke 五軸 CNC 磨床的加工系統(tǒng)建立29-30
• 3.2 基于法剖面坐標(biāo)系雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削軌跡建立30-32
• 3.2.1 復(fù)雜形狀刀具的幾何角度表示30-31
• 3.2.2 基于坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理的磨削軌跡建立31-32
• 3.3 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削工藝仿真32-36
• 3.3.1 銑刀螺旋槽磨削過程仿真32-34
• 3.3.2 銑刀后刀面磨削過程仿真34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨制與檢測技術(shù)研究37-48
• 4.1 磨削線速度對碗砂輪磨削變形影響37-39
• 4.2 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削制備39-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募胺桨?/span>39-40
• 4.2.3 基于砂輪變形補(bǔ)償方法的雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨制40-45
• 4.3 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀磨削精度檢測45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 雙圓弧大進(jìn)給環(huán)形銑刀銑削淬硬鋼實(shí)驗(yàn)48-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)48-50
• 5.2 銑削 Cr12MoV 時(shí)切削力分析50-52
• 5.3 被加工件 Cr12MoV 表面粗糙度分析52-57
• 5.3.1 銑刀磨損分析52-54
• 5.3.2 被加工件三維形貌檢測結(jié)果與分析54-55
• 5.3.3 被加工件表面粗糙度檢測結(jié)果與分析55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 學(xué)術(shù)成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳芳;球面砂輪數(shù)控磨削復(fù)雜形狀刀具的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

本文編號：1114181