【摘要】：目前針對搖臂鉆、組合機(jī)床、專用機(jī)床的鉆削動力頭研究就多,但應(yīng)用于動平衡機(jī)的鉆削動力頭和鉆削工況的在線監(jiān)測研究較少,動平衡機(jī)的鉆削深度控制關(guān)鍵在于確定工件與鉆頭接觸點(diǎn),本文在自行設(shè)計的鉆削動力頭的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對軸向力和電機(jī)電流的在線監(jiān)測,分析了影響鉆頭耐用度的因素和鉆頭磨損的在線監(jiān)測的方法,對鉆削工況的在線監(jiān)測進(jìn)行了研究,對提高動平衡機(jī)去重精度和自動化程度有很大幫助,具有重要的研究價值和意義。本文介紹了鉆削工況發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并圍繞著以下幾個方面展開本課題的研究工作:首先,介紹了鉆削動力頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)。對自動鉆削系統(tǒng)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了描述,確定了測力盤的最佳貼片位置,并對鉆削動力頭和主軸的動態(tài)特性進(jìn)行了有限元分析。其次,軸向力和電機(jī)電流的在線檢測及鉆削深度控制。分析了軸向力和電機(jī)電流分別與進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系公式。通過對測力盤的應(yīng)變敏感梁變形的檢測得到軸向力的變化曲線,通過霍爾電流傳感器對電機(jī)電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,根據(jù)得到的軸向力和主軸電流的變化曲線進(jìn)行曲線擬合判斷鉆頭與工件接觸初始點(diǎn),通過DSP控制發(fā)出脈沖信號達(dá)到需要的鉆削深度。然后,對鉆頭耐用度的影響進(jìn)行了研究。分析了鉆頭磨損破壞的主要形式及應(yīng)對辦法,理論推導(dǎo)出鉆頭耐用度與切削用量之間的關(guān)系公式,用線性回歸法對泰勒公式中參數(shù)的確定分析。建立切削溫度與軸向力等變量之間的關(guān)系,刀具壽命與軸向力和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。最后,鉆頭耐用度實(shí)驗驗證。選定鉆削用量的前提下,對理論刀具壽命和現(xiàn)場刀具壽命的比較與分析。
[Abstract]:At present, there are many researches on drilling power head for rocker arm drill, combination machine tool and special machine tool, but there are few on-line monitoring researches on drilling power head and drilling condition applied to dynamic balancing machine. The key of drilling depth control of dynamic balancing machine is to determine the contact point between workpiece and bit. Based on the self-designed drilling power head, the on-line monitoring of axial force and motor current is realized in this paper. The factors affecting bit durability and the on-line monitoring method of bit wear are analyzed. The on-line monitoring of drilling condition is studied, which is of great help to improve the weight removal accuracy and automation degree of dynamic balancing machine. It has important research value and significance. This paper introduces the development of drilling conditions and the present research situation at home and abroad, and carries out the research work around the following aspects: firstly, the mechanical structure of drilling power head is introduced. The working principle of the automatic drilling system is described, the optimum placement of the force measuring plate is determined, and the dynamic characteristics of the drilling power head and spindle are analyzed by finite element method. Secondly, the axial force and motor current on-line detection and drilling depth control. The relations between axial force and motor current with feed speed and spindle speed are analyzed. The change curve of axial force is obtained by measuring the strain sensitive beam deformation of the force measuring plate, and the motor current is monitored in real time by Hall current sensor. According to the curves of axial force and spindle current, the initial contact point between bit and workpiece is estimated by curve fitting, and the required drilling depth is obtained by DSP control. Then, the influence of bit durability is studied. The main forms and countermeasures of bit wear failure are analyzed, the relationship between bit durability and cutting parameters is derived theoretically, and the determination of parameters in Taylor formula is analyzed by linear regression method. The relationship between cutting temperature and axial force and the relationship between tool life and axial force and torque are established. Finally, the bit durability is verified by experiments. The theoretical tool life and field tool life are compared and analyzed on the premise of selecting drilling dosage.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG52

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本文編號：2370756