發(fā)布時間：2020-05-22 13:29

【摘要】：為結合高效硬態(tài)切削及高精研磨工藝以制造高品質絲杠,對絲杠滾道高速硬態(tài)旋銑及滾道研磨工藝進行研究。為探究絲杠旋銑工藝,對絲杠滾道高效硬態(tài)切削建立一次及二次仿真模型并分析了不同切削參數(shù)對加工的影響。為探究絲杠研磨工藝,對基于自制研磨工裝的絲杠滾道研磨工藝進行驗證試驗及分析,再通過正交研磨試驗優(yōu)化研磨參數(shù),最后對旋銑絲杠進行研磨試驗,為高品質絲杠加工提供了一定借鑒意義。對絲杠滾道高效硬態(tài)切削過程建立有限元仿真模型并進行驗證試驗。進而分析了不同切削速度、切削深度和刀具前角對切削力、Mises應力、PEEQ、切削溫度和殘余應力的影響。鑒于絲杠滾道旋銑為斷續(xù)切削,進一步建立二次切削仿真模型,結果表明若第一次切削殘留的應力場或溫度場越大,則二次切削時切削力越小,切削溫度越大。此外,建立鋸齒切屑仿真模型,分析表明淬硬軸承鋼GCr15的鋸齒切屑由絕熱剪切帶造成。對絲杠滾道研磨工藝進行試驗驗證與分析。分別檢測了研磨前后行程誤差、絲杠齒型半徑、滾道表面殘余應力、粗糙度、表面微觀形貌及金相組織的變化。結果表明,研磨后絲杠行程誤差得到改善,滾道表面粗糙度Ra保持較小量值,齒型半徑及表面微觀形貌發(fā)生改變,滾道表面殘余壓應力增大2～3倍,有利于絲杠疲勞壽命。進一步分析表明殘余壓應力增大原因在于磨粒對滾道表面的塑性變形作用。對絲杠研磨工藝參數(shù)進行優(yōu)化。通過正交試驗研究研磨摩擦力矩、研磨轉速、磨粒大小及研磨時間對絲杠行程誤差、滾道表面殘余應力及表面粗糙度的影響程度。以綜合平衡法及綜合評分法確定優(yōu)參數(shù)組合,并通過驗證試驗驗證了優(yōu)組合參數(shù)的有效性。最后以優(yōu)參數(shù)組合對前期采用高速硬態(tài)旋銑的絲杠進行研磨試驗,結果表明絲杠行程誤差及滾道表面殘余應力得到顯著改善。
【圖文】：

圖２．１絲杠滾道旋銑二維簡化圖

邐高品質絲杠高效硬態(tài)切削和滾道表面高精研磨工藝優(yōu)化逡逑圖２．３有限元模型網格劃分逡逑２．３有限元模型試驗驗證逡逑為驗證有限元模型的正確性，需進行滾珠絲杠旋風銑削試驗驗證。有限元模型及旋逡逑風銑削試驗的加工切削參數(shù)如下：切削速度為３．３３ｍ／ｓ，ＰＣＢＮ刀具前角為－７°邋，后角為逡逑５°，最大厚度／１？＾為０．０８１１１１１１。如圖２．４所示，采用Ｋｉｓｔｌｅｒ９６０２Ａ３力傳感器檢測旋銑逡逑試驗中的切削力，，傳感器所得切削力信號通過Ｐｒｏｓｉｇ８０２０數(shù)據(jù)采集卡采集，輸入上位機逡逑并保存。試驗所得切向力與法向力如圖２．５所示，可見旋銑時單次切削時間短，每次切逡逑削時切削力均出現(xiàn)一個峰值，該峰值即為同等加工參數(shù)下切削仿真模型對應的切削力。逡逑統(tǒng)計各峰值及峰值出現(xiàn)時間，計算其平均值，如表２．５所示。逡逑｜＾＾９｜—Ｈ力傳感器逡逑丨灥ｇ集卡逡逑■ＨＨ邋＾逡逑圖２．４滾道旋銑驗證試驗示意圖逡逑１６０－１邐５０逡逑１４°＇邐４０－逡逑１２０逡逑＿邐１００－邐＿邐３０－逡逑＾邐８０－邐＾逡逑？Ｒ邐－Ｒ邐２０－逡逑運邐６０．邐Ｓ逡逑。４０邐l掑危保埃義希玻埃у危埃危省桑義

本文編號：2676069