隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,人們對制造技術提出了新的要求。航空零件具有復雜的外形,極高的質(zhì)量要求,材料去除率大的特點。因此,航空結(jié)構件的制造水平體現(xiàn)了各國制造業(yè)的實力。五軸機床是制造航空零件的基礎,但當前不合理的加工參數(shù)導致了加工質(zhì)量低,加工時間長的后果。本文以S形試件為研究目標,通過刀具工件瞬時接觸輪廓、切削力建模和進給速度優(yōu)化等關鍵問題進行了深入理論研究,旨在提高五軸機床的加工質(zhì)量和效率。主要內(nèi)容分為三個部分,分別如下:提出一種新的刀具與工件瞬時接觸計算方法.綜合運用曲線偏移,空間矢量合成等幾何方法,構建了瞬時刀具與待加工表面的幾何關系。同時選定的試件進行計算。設定合理的加工參數(shù),計算任意時刻下刀具與工件的瞬時接觸點坐標和瞬時切入角。并與現(xiàn)有計算方法進行對比,評價所提出方法的優(yōu)勢。這為下一步計算切削力模型提供了參數(shù)支持。建立了基于離散法的五軸側(cè)銑的切削力模型。對切削力模型中的瞬時未變形切屑厚度進行了重點分析,同時考慮了刀具偏心,刀具路徑等因素。根據(jù)所提出的瞬時未變形切屑厚度方法,利用Matlab仿真出結(jié)果并與現(xiàn)有方法進行對比。然后代入切削力計算模型中仿真出切削力。設計實驗并選擇相同的加工... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

刀位點的X和Y方向坐標

電子科技大學碩士學位論文10但五軸側(cè)銑加工的刀位點還包含時刻變化的Z軸坐標，如圖2-4所示，這是S形試件在五軸側(cè)銑加工過程中刀位點X、Y和Z方向在工件坐標系下的坐標。圖2-4刀位點的X、Y和Z方向坐標從Z軸坐標值可以看出，刀位點與成型形面底面曲線對應點的Z值并不相同，但卻有相同的變化趨勢。通過計算發(fā)現(xiàn)，這兩條曲線是等距偏置。其實這兩條曲線的差別來源于五軸銑削加工的固有特性。在五軸銑削加工中，刀具姿態(tài)的變化規(guī)律是由成形表面的軸向傾斜變化決定的。如圖2-5所示，這是S形試件在加工過程中刀具與工件的三種代表性位置關系。從圖中可以看出刀具因工件的傾斜而變化。如圖2-5(a)所示，當?shù)毒呦蛲馄x時刀位點在工件坐標系下的Z軸坐標比成形面底面點的Z軸坐標校(a)wZcZwYwXcYcX接觸點工件刀具成形面底面點切除區(qū)域

第二章刀具與工件瞬時接觸區(qū)域分析19加工過程的復雜性更具代表性。如圖2-11所示的S形試件，其由三次B樣條曲線組成，樣條曲線的控制點信息如表2-1所示。選擇普通立銑刀的刀具半徑R6mm，刀具齒數(shù)N=2，刀具螺旋角為30o的硬質(zhì)合金立銑刀，進給速度為200mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，工件材料為7075鋁合金。仿真所用的軟件為Matlab2017。圖2-11S形試件控制點表2-1S形試件控制點參數(shù)(mm)iPwXwYwZiQwXwYwZ0P227.5300Q167.501P2762301Q196202P22126302Q1512603P37181303Q3519004P102180304Q10418705P133149305Q13016106P142113306Q14211307P144105307Q14410508P14697308Q1469709P14889309Q14889010P156573010Q15657011P185233011Q18915012P256223012Q26419013P269903013Q27290014P2631463014Q271146015P268202.53015Q274202.50

【參考文獻】：
期刊論文
[1]探索中國制造業(yè)的新未來——德國工業(yè)4.0對中國制造業(yè)發(fā)展的啟示[J]. 韓碩.  中國集體經(jīng)濟. 2015(06)
[2]五軸聯(lián)動國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在航空加工中的應用與驗證[J]. 劉本剛,趙寧,陳小娟.  制造技術與機床. 2015(02)
[3]美國“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”對我國的啟示[J]. 左世全.  經(jīng)濟. 2012(06)
[4]五軸聯(lián)動數(shù)控機床技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 梁鋮,劉建群.  機械制造. 2010(01)
[5]日本支持與引導產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟的做法、經(jīng)驗與啟示[J]. 吳松.  全球科技經(jīng)濟瞭望. 2009(02)
[6]高速銑削立銑刀切削受力的有限元分析[J]. 任翀,侯學元,韓淑華.  機電工程技術. 2008(06)
[7]響應曲面法預測銑削力模型及影響因素的分析[J]. 袁人煒,陳明,曲征洪,嚴雋琪.  上海交通大學學報. 2001(07)

博士論文
[1]高速切削航空鋁合金變形理論及加工表面形成特征研究[D]. 付秀麗.山東大學 2007



本文編號：3099729