【摘要】：高速銑削技術(shù)憑借其優(yōu)良的高效切削性能,廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具等行業(yè),實(shí)現(xiàn)銑刀高能效符合“能源效率與低碳制造”的行業(yè)發(fā)展主題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。建立能夠反映銑刀切削能效的評價(jià)模型為銑刀高能效的設(shè)計(jì)提供了能效指標(biāo),具有重要意義。為此,針對高能效銑刀設(shè)計(jì)中存在的能效指標(biāo)單一問題,建立振動作用下的銑刀刀齒切削行為解算模型,對振動作用下的高速面銑刀刀齒的切削行為進(jìn)行解算;提出振動作用下面銑刀加工表面形貌仿真方法和瞬態(tài)切削力解算方法,構(gòu)建基于切削能耗和銑削加工表面質(zhì)量之間關(guān)系的高能效銑刀評價(jià)模型。建立振動條件下的高速銑刀刀齒切削運(yùn)動參考系,利用三維空間坐標(biāo)變換,建立參考系中各個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系,用以求解刀齒任一點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置方程;根據(jù)上述得到的銑刀刀齒位置方程,建立振動作用下的刀尖運(yùn)動軌跡和主、副切削刃方程,用來表征振動作用下的銑刀刀齒切削行為;根據(jù)銑刀刀齒切入、切出工件時(shí)的振動特性,提出刀齒瞬時(shí)位置角的解算方法并給出解算實(shí)例,用以驗(yàn)證該方法的可行性。對銑刀順銑、逆銑兩種不同切削方式下銑刀各個(gè)刀齒的有效切削時(shí)間段進(jìn)行求解,并結(jié)合振動作用下的銑刀刀齒切削行為解算方程,得到高速面銑刀刀齒有效切削行為的解算方程;構(gòu)建高速銑削加工表面形貌Z-map模型,并結(jié)合面銑刀刀齒有效切削行為的解算方程,提出一種振動作用下的面銑刀加工表面形貌仿真方法,并給出仿真流程及仿真實(shí)例。根據(jù)銑削加工表面形貌的仿真結(jié)果,建立銑刀瞬時(shí)切削力的解算模型,并給出瞬時(shí)切削能效的解算方法;建立基于瞬時(shí)切削能耗和加工表面殘留高度的銑刀能效評價(jià)模型,根據(jù)該模型對銑刀的瞬時(shí)切削行為進(jìn)行解算;提出一種銑刀切削能效的評價(jià)方法,并給出評判實(shí)例。
【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】：2018
【分類號】：TG714
【圖文】：

- 5 -圖 2-1 銑刀刀齒的切削運(yùn)動參考坐標(biāo)系Fig.2-1 Cutting motion reference frame for milling cutter teeth表 2-1 銑刀刀齒的切削運(yùn)動參考坐標(biāo)系含義解釋Table2-1 Interpretation of the reference frame of the cutting motion of milling cutter teeth序號 參數(shù) 參數(shù)含義1 L 工件在 xg軸方向上的長度。2 W 工件在 yg軸方向上的長度。3 H 工件在 zg軸方向上的長度。

- 7 -圖 2-2 振動作用下的銑刀切削姿態(tài)模型Fig.2-2 The milling cutter attitude model under vibration表 2-2 振動作用下的銑刀切削姿態(tài)模型含義解釋2 Interpretation of the model of milling cutter's cutting attitude model under參數(shù) 參數(shù)含義e 計(jì)算銑刀懸伸量的起點(diǎn)。od計(jì)算銑刀懸伸量的終點(diǎn)。l 銑刀懸伸長度。eoacv軸在在平面 coda 上的投影，與 c 軸（zg軸）的夾角為eobcv軸在平面 codb 上的投影，與 c 軸（zg軸）的夾角為 αAx銑刀坐標(biāo)原點(diǎn)在 xg軸方向上的振動位移，其中，在 xg的位移為正，在 xg軸負(fù)方向的位移為負(fù)。Ay銑刀坐標(biāo)原點(diǎn)在 yg軸方向上的振動位移，其中，在 yg的位移為正，在 yg軸負(fù)方向的位移為負(fù)。Az銑刀坐標(biāo)原點(diǎn)在 zg軸方向上的振動位移，其中，在 zg的位移為正，在 zg軸負(fù)方向的位移為負(fù)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2734301