大直徑內(nèi)螺紋銑削運(yùn)動(dòng)學(xué)及加工精度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 18:27
傳統(tǒng)的加工方式如車削與攻絲對(duì)于切削加工較大直徑內(nèi)螺紋具有一定的限制。因此,本文選擇銑削作為大直徑內(nèi)螺紋的加工方法。在銑削加工大直徑內(nèi)螺紋過(guò)程中,選擇不同的切削參數(shù)會(huì)引起表面質(zhì)量與加工精度不同程度的變化。因此,本文以內(nèi)螺紋銑削表面質(zhì)量和加工精度為主要研究?jī)?nèi)容,具體包括以下幾個(gè)方面:首先,基于內(nèi)螺紋銑削運(yùn)動(dòng)原理,建立了內(nèi)螺紋銑削切削刃上任意一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)學(xué)模型,采用單因素試驗(yàn)法運(yùn)用MATLAB仿真軟件對(duì)不同切削參數(shù)、刀具直徑和刀齒數(shù)量下的切削刃上任意一點(diǎn)軌跡進(jìn)行了了仿真,研究成果表明了隨著切削速度、刀具直徑和刀齒數(shù)量的增加與進(jìn)給量減小,會(huì)引起理論粗糙度的降低,不斷接近理想光滑表面的結(jié)論。隨后建立了銑刀切削刃和理論粗糙度的數(shù)學(xué)模型,分析了影響理論粗糙度的因素。然后,在理論分析的基礎(chǔ)上,利用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行了在選取不同切削速度、每齒進(jìn)給量和銑刀懸伸量情況下內(nèi)螺紋銑削加工精度試驗(yàn),通過(guò)使用螺紋綜合測(cè)量?jī)x得到了相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)記錄整理與計(jì)算分析,得到隨著切削速度增大、每齒進(jìn)給量和銑刀懸伸量減小,內(nèi)螺紋尺寸精度誤差降低。其中切削速度對(duì)尺寸精度誤差顯著性最高,其次是銑刀懸伸量與每齒進(jìn)給量。最后,...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
螺紋
-9-第2章內(nèi)螺紋銑削加工軌跡建模與仿真內(nèi)螺紋銑削加工原理是在主軸高速自轉(zhuǎn)的同時(shí)采用螺旋插補(bǔ)法進(jìn)行切削加工,每進(jìn)行一個(gè)圓周的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),刀具就沿軸線方向完成一個(gè)螺距的運(yùn)動(dòng),直至加工完成所需螺紋。如圖2.1所示,銑削方式為順銑,其中n1為銑刀轉(zhuǎn)速;n2為銑刀周向進(jìn)給轉(zhuǎn)速;Vf為z軸方向進(jìn)給速度。本文選用可換刀片式螺紋銑刀來(lái)完成內(nèi)螺紋的切削加工。刀片式螺紋銑刀由銑刀柄、刀盤及可轉(zhuǎn)位刀片組成,特點(diǎn)是在銑刀盤上可以安裝不同規(guī)格的刀片,因此只需更換不同規(guī)格的刀片就可以加工不同尺寸的內(nèi)螺紋,并且多數(shù)銑刀片易于制造,價(jià)格較低。圖2.1內(nèi)螺紋銑削加工示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofinternalthreadmilling2.1切削刃上任意一點(diǎn)數(shù)學(xué)模型建立齊次坐標(biāo)變換方法應(yīng)用于描述不同物體間的相對(duì)位置,尤其在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)中多個(gè)物體間的相對(duì)位置關(guān)系就是用齊次坐標(biāo)變換來(lái)描述的?臻g中物體A相對(duì)于物體B間的位置關(guān)系可以簡(jiǎn)單分解為空間內(nèi)的平移和旋轉(zhuǎn),因此可以使用笛卡爾坐標(biāo)系來(lái)描述這些平移和旋轉(zhuǎn),從而確定物體的空間位置和姿態(tài)。本文使用齊次坐標(biāo)變換方法,首先在被加工工件端面中心建立工件坐標(biāo)系(定坐標(biāo)系),在螺紋銑刀中心建立刀具坐標(biāo)系(動(dòng)坐標(biāo)系),然后在刀具坐標(biāo)系內(nèi)定義一點(diǎn),且該點(diǎn)與刀具坐標(biāo)系中心距離為切削刃上任意一點(diǎn)至螺紋銑刀中心軸線距離,最后定義刀具坐標(biāo)系中心與工件坐標(biāo)系中心間距離為螺紋銑刀中心軸線被加工工件軸線間距離,至此,切削刃上任意一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)學(xué)模型初步建立完成;趦(nèi)螺紋銑削運(yùn)動(dòng)原理,切削刃上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以施加在刀具坐標(biāo)系上,即刀具坐標(biāo)沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文
切削刃上一點(diǎn)靜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速銑削淬硬H13鋼表面粗糙度及殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)研究[J]. 秦佳宇,徐新成,劉鵬,張亞龍,沈守國(guó). 輕工機(jī)械. 2019(04)
[2]2024鋁合金銑削加工表面殘余應(yīng)力仿真研究[J]. 鄭耀輝,趙明月,劉娜,王明海. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(07)
[3]低溫切削奧氏體304不銹鋼殘余應(yīng)力研究[J]. 彭澤宇,顏培. 兵工學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]高速干銑削高強(qiáng)鋼銑削力及表面粗糙度研究[J]. 于英釗,高軍,鄭光明,楚滿福,李源,張旭. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(12)
[5]AZ91D鎂合金高速銑削表面粗糙度及形貌表征研究[J]. 張宏基,葛媛媛. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(10)
[6]高速銑削參數(shù)對(duì)超高強(qiáng)度鋼表面完整性影響研究[J]. 楊振朝,薛陽(yáng),袁啟龍,徐瑾,李言. 兵器材料科學(xué)與工程. 2018(06)
[7]6061鋁合金高速銑削切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響分析[J]. 謝黎明,張威,靳嵐. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(03)
[8]大直徑內(nèi)螺紋的銑削加工研究[J]. 林法振,孫文. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(05)
[9]談小規(guī)格內(nèi)螺紋銑削的加工工藝[J]. 馬章訓(xùn). 科技資訊. 2018(06)
[10]瓦爾特T2711/T2712螺紋銑刀的新定義[J]. 工具技術(shù). 2017(12)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力生成機(jī)理及復(fù)雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學(xué) 2014
[2]塑性成形中非局部摩擦的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)[D]. 閆小青.南昌大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于UP50工業(yè)機(jī)器人的加工大直徑螺紋運(yùn)動(dòng)研究[D]. 鄒琰.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]航空葉片鎖緊塊加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅猛.大連理工大學(xué) 2016
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)高精度螺紋孔加工技術(shù)研究[D]. 朱冰.山東理工大學(xué) 2016
[4]高速銑削淬硬鋼表面粗糙度的預(yù)測(cè)研究[D]. 郝清龍.大連理工大學(xué) 2014
[5]PCD螺紋銑刀的研制及生產(chǎn)應(yīng)用[D]. 陳銘.上海交通大學(xué) 2011
[6]高速銑削加工中的螺旋刀具軌跡生成及銑削用量?jī)?yōu)化研究[D]. 邢曉紅.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):3044745
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
螺紋
-9-第2章內(nèi)螺紋銑削加工軌跡建模與仿真內(nèi)螺紋銑削加工原理是在主軸高速自轉(zhuǎn)的同時(shí)采用螺旋插補(bǔ)法進(jìn)行切削加工,每進(jìn)行一個(gè)圓周的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),刀具就沿軸線方向完成一個(gè)螺距的運(yùn)動(dòng),直至加工完成所需螺紋。如圖2.1所示,銑削方式為順銑,其中n1為銑刀轉(zhuǎn)速;n2為銑刀周向進(jìn)給轉(zhuǎn)速;Vf為z軸方向進(jìn)給速度。本文選用可換刀片式螺紋銑刀來(lái)完成內(nèi)螺紋的切削加工。刀片式螺紋銑刀由銑刀柄、刀盤及可轉(zhuǎn)位刀片組成,特點(diǎn)是在銑刀盤上可以安裝不同規(guī)格的刀片,因此只需更換不同規(guī)格的刀片就可以加工不同尺寸的內(nèi)螺紋,并且多數(shù)銑刀片易于制造,價(jià)格較低。圖2.1內(nèi)螺紋銑削加工示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofinternalthreadmilling2.1切削刃上任意一點(diǎn)數(shù)學(xué)模型建立齊次坐標(biāo)變換方法應(yīng)用于描述不同物體間的相對(duì)位置,尤其在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)中多個(gè)物體間的相對(duì)位置關(guān)系就是用齊次坐標(biāo)變換來(lái)描述的?臻g中物體A相對(duì)于物體B間的位置關(guān)系可以簡(jiǎn)單分解為空間內(nèi)的平移和旋轉(zhuǎn),因此可以使用笛卡爾坐標(biāo)系來(lái)描述這些平移和旋轉(zhuǎn),從而確定物體的空間位置和姿態(tài)。本文使用齊次坐標(biāo)變換方法,首先在被加工工件端面中心建立工件坐標(biāo)系(定坐標(biāo)系),在螺紋銑刀中心建立刀具坐標(biāo)系(動(dòng)坐標(biāo)系),然后在刀具坐標(biāo)系內(nèi)定義一點(diǎn),且該點(diǎn)與刀具坐標(biāo)系中心距離為切削刃上任意一點(diǎn)至螺紋銑刀中心軸線距離,最后定義刀具坐標(biāo)系中心與工件坐標(biāo)系中心間距離為螺紋銑刀中心軸線被加工工件軸線間距離,至此,切削刃上任意一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)學(xué)模型初步建立完成;趦(nèi)螺紋銑削運(yùn)動(dòng)原理,切削刃上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以施加在刀具坐標(biāo)系上,即刀具坐標(biāo)沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文
切削刃上一點(diǎn)靜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]2024鋁合金銑削加工表面殘余應(yīng)力仿真研究[J]. 鄭耀輝,趙明月,劉娜,王明海. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2019(07)
[3]低溫切削奧氏體304不銹鋼殘余應(yīng)力研究[J]. 彭澤宇,顏培. 兵工學(xué)報(bào). 2019(06)
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[5]AZ91D鎂合金高速銑削表面粗糙度及形貌表征研究[J]. 張宏基,葛媛媛. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2018(10)
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[7]6061鋁合金高速銑削切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響分析[J]. 謝黎明,張威,靳嵐. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2018(03)
[8]大直徑內(nèi)螺紋的銑削加工研究[J]. 林法振,孫文. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2018(05)
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[10]瓦爾特T2711/T2712螺紋銑刀的新定義[J]. 工具技術(shù). 2017(12)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力生成機(jī)理及復(fù)雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學(xué) 2014
[2]塑性成形中非局部摩擦的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)[D]. 閆小青.南昌大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于UP50工業(yè)機(jī)器人的加工大直徑螺紋運(yùn)動(dòng)研究[D]. 鄒琰.蘭州理工大學(xué) 2017
[2]航空葉片鎖緊塊加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 羅猛.大連理工大學(xué) 2016
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)高精度螺紋孔加工技術(shù)研究[D]. 朱冰.山東理工大學(xué) 2016
[4]高速銑削淬硬鋼表面粗糙度的預(yù)測(cè)研究[D]. 郝清龍.大連理工大學(xué) 2014
[5]PCD螺紋銑刀的研制及生產(chǎn)應(yīng)用[D]. 陳銘.上海交通大學(xué) 2011
[6]高速銑削加工中的螺旋刀具軌跡生成及銑削用量?jī)?yōu)化研究[D]. 邢曉紅.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號(hào):3044745
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