周銑加工渦旋盤瞬時(shí)銑削厚度及表面殘余高度研究
發(fā)布時(shí)間:2022-05-08 08:17
渦旋盤是渦旋壓縮機(jī)的核心零件,其制造精度直接影響渦旋壓縮機(jī)的工作性能。研究銑削過(guò)程中的真實(shí)刀刃軌跡及瞬時(shí)銑削厚度變化規(guī)律,可為渦旋齒精銑削加工切削用量選取提供理論依據(jù)。本文在分析渦旋齒圓周銑削特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)渦旋盤加工過(guò)程中的瞬時(shí)銑削厚度和表面殘余高度等問(wèn)題進(jìn)行了研究,具體包括以下三個(gè)方面:(1)建立了圓周銑削坐標(biāo)系下刀刃軌跡方程,推導(dǎo)了改進(jìn)幾何法銑削厚度計(jì)算模型,結(jié)合真實(shí)刀刃軌跡和切削幾何條件建立了渦旋齒圓瞬時(shí)厚度計(jì)算模型。該模型反映了工件、刀具和銑削參數(shù)對(duì)瞬時(shí)銑削厚度的綜合影響。計(jì)算分析結(jié)果表明:刀具中心轉(zhuǎn)角q增大,瞬時(shí)銑削厚度先增大后減小,刀具中心轉(zhuǎn)角q(28)1.6 rad時(shí)外壁瞬時(shí)銑削厚度達(dá)到最大值0.162mm,內(nèi)外壁銑削厚度差值為21%;隨著渦旋齒型線曲率半徑增大,瞬時(shí)銑削厚度線性增加;刀刃齒數(shù)越少,瞬時(shí)銑削厚度越大;瞬時(shí)銑削厚度隨著進(jìn)給角速度的增大而迅速增大;隨主軸角速度的增加而呈減小趨勢(shì),當(dāng)主軸角速度增大到100prad/s以上時(shí),瞬時(shí)銑削厚度趨于穩(wěn)定。(2)建立了渦旋齒銑削加工過(guò)程的表面殘留高度數(shù)學(xué)模型。殘留高度是指加工后表面相鄰刀刃痕跡之間的殘料高度,其直接影響表...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 渦旋壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.2 渦旋盤加工方面國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 對(duì)渦旋盤材料的研究
1.2.2 對(duì)渦旋盤加工的研究
1.2.3 對(duì)渦旋盤表面殘留高度的研究
1.3 論文課題來(lái)源與研究意義
1.3.1 課題所屬基金
1.3.2 課題的研究意義
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 主要研究方法
第2章 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及渦旋盤型線特點(diǎn)
2.1 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)
2.2 渦旋壓縮機(jī)的工作原理
2.3 渦旋齒型線
2.4 渦旋盤的加工與質(zhì)量要求
2.4.1 渦旋盤的加工
2.4.2 渦旋盤的精度要求
2.4.3 渦旋盤的檢測(cè)
2.5 本章小結(jié)
第3章 周銑瞬時(shí)未變形銑削厚度模型的建立
3.1 真實(shí)刀刃軌跡
3.1.1 刀刃軌跡定義
3.1.2 圓周銑削坐標(biāo)系定義
3.1.3 刀刃運(yùn)動(dòng)軌跡
3.2 瞬時(shí)未變形銑削厚度的建模
3.2.1 傳統(tǒng)瞬時(shí)未變形厚度計(jì)算方法
3.2.2 改進(jìn)的幾何法
3.3 基于真實(shí)軌跡坐標(biāo)的計(jì)算方法
3.3.1 銑削渦旋盤外壁(凸圓)
3.3.2 銑削渦旋盤內(nèi)壁(凹圓)
3.4 渦旋盤瞬時(shí)未變形銑削厚度影響因素分析
3.4.1 瞬時(shí)未變形銑削厚度隨刀齒轉(zhuǎn)角變化情況
3.4.2 瞬時(shí)未變形銑削厚度隨刀具參數(shù)的變化情況
3.4.3 瞬時(shí)未變形厚度隨渦旋盤型線曲率半徑的變化情況
3.4.4 銑削起始角的計(jì)算
3.4.5 銑削起始角與徑向切削深度及瞬時(shí)銑削厚度的關(guān)系
3.4.6 瞬時(shí)銑削厚度與進(jìn)給角速度及刀具角速度的關(guān)系
3.5 渦旋盤加工仿真研究
3.5.1 仿真設(shè)置
3.5.2 仿真結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 渦旋齒表面殘留高度的建模與計(jì)算
4.1 殘留高度與表面粗糙度
4.2 殘留高度建模
4.2.1 刀具中心軌跡為直線時(shí)(銑平面)的殘留高度計(jì)算
4.2.2 刀具中心軌跡為圓弧時(shí)
4.3 影響殘留高度的加工參數(shù)
4.4 加工參數(shù)優(yōu)化
4.4.1 同側(cè)壁面加工
4.4.2 同一截面處內(nèi)外側(cè)壁面加工
4.5 本章小結(jié)
第5章 周銑渦旋盤加工實(shí)驗(yàn)
5.1 加工實(shí)驗(yàn)
5.2 加工后表面質(zhì)量檢測(cè)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄B 瞬時(shí)銑削厚度隨刀齒轉(zhuǎn)角變化情況Matlab程序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五軸側(cè)銑加工瞬時(shí)未變形切屑厚度計(jì)算模型[J]. 王立平,段飛宇,佀昊,杜麗,袁星. 工程科學(xué)與技術(shù). 2020(02)
[2]不同材料的變截面渦旋壓縮機(jī)動(dòng)渦盤的應(yīng)力和變形分析[J]. 彭斌,薛超. 壓縮機(jī)技術(shù). 2019(05)
[3]變截面渦旋盤齒面粗糙度的雙預(yù)測(cè)模型[J]. 劉濤,張文超,張文帥. 表面技術(shù). 2019(08)
[4]渦旋壓縮機(jī)的變基圓型線研究[J]. 丁佳男,張英莉,岳向吉,巴德純. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]TC4鈦合金高速銑削表面粗糙度研究[J]. 王曉明,韓江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(05)
[6]基于Frenet標(biāo)架的變截面渦旋壓縮機(jī)型線的研究[J]. 侯才生,劉濤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]變截面渦旋齒組合型線的徑向銑削厚度分析[J]. 孫永吉,劉濤,唐林虎,王棟梁,張紅梅,李珊珊,鄒雪娟. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(11)
[8]無(wú)油渦旋壓縮機(jī)的泄漏特性研究[J]. 彭斌,趙生顯,李要紅. 流體機(jī)械. 2018(10)
[9]基于Simulink反饋方法的鈦合金銑削刀具磨損預(yù)測(cè)[J]. 丁寶洋,白倩,劉具龍,張璧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[10]高速銑削擺線加工的刀具磨損研究[J]. 吳世雄,馬偉,李斌,宋月賢. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
碩士論文
[1]渦旋壓縮機(jī)主要零部件檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)[D]. 文雅珊.南昌大學(xué) 2012
本文編號(hào):3651284
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 渦旋壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀
1.2 渦旋盤加工方面國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 對(duì)渦旋盤材料的研究
1.2.2 對(duì)渦旋盤加工的研究
1.2.3 對(duì)渦旋盤表面殘留高度的研究
1.3 論文課題來(lái)源與研究意義
1.3.1 課題所屬基金
1.3.2 課題的研究意義
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 主要研究方法
第2章 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及渦旋盤型線特點(diǎn)
2.1 渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)
2.2 渦旋壓縮機(jī)的工作原理
2.3 渦旋齒型線
2.4 渦旋盤的加工與質(zhì)量要求
2.4.1 渦旋盤的加工
2.4.2 渦旋盤的精度要求
2.4.3 渦旋盤的檢測(cè)
2.5 本章小結(jié)
第3章 周銑瞬時(shí)未變形銑削厚度模型的建立
3.1 真實(shí)刀刃軌跡
3.1.1 刀刃軌跡定義
3.1.2 圓周銑削坐標(biāo)系定義
3.1.3 刀刃運(yùn)動(dòng)軌跡
3.2 瞬時(shí)未變形銑削厚度的建模
3.2.1 傳統(tǒng)瞬時(shí)未變形厚度計(jì)算方法
3.2.2 改進(jìn)的幾何法
3.3 基于真實(shí)軌跡坐標(biāo)的計(jì)算方法
3.3.1 銑削渦旋盤外壁(凸圓)
3.3.2 銑削渦旋盤內(nèi)壁(凹圓)
3.4 渦旋盤瞬時(shí)未變形銑削厚度影響因素分析
3.4.1 瞬時(shí)未變形銑削厚度隨刀齒轉(zhuǎn)角變化情況
3.4.2 瞬時(shí)未變形銑削厚度隨刀具參數(shù)的變化情況
3.4.3 瞬時(shí)未變形厚度隨渦旋盤型線曲率半徑的變化情況
3.4.4 銑削起始角的計(jì)算
3.4.5 銑削起始角與徑向切削深度及瞬時(shí)銑削厚度的關(guān)系
3.4.6 瞬時(shí)銑削厚度與進(jìn)給角速度及刀具角速度的關(guān)系
3.5 渦旋盤加工仿真研究
3.5.1 仿真設(shè)置
3.5.2 仿真結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 渦旋齒表面殘留高度的建模與計(jì)算
4.1 殘留高度與表面粗糙度
4.2 殘留高度建模
4.2.1 刀具中心軌跡為直線時(shí)(銑平面)的殘留高度計(jì)算
4.2.2 刀具中心軌跡為圓弧時(shí)
4.3 影響殘留高度的加工參數(shù)
4.4 加工參數(shù)優(yōu)化
4.4.1 同側(cè)壁面加工
4.4.2 同一截面處內(nèi)外側(cè)壁面加工
4.5 本章小結(jié)
第5章 周銑渦旋盤加工實(shí)驗(yàn)
5.1 加工實(shí)驗(yàn)
5.2 加工后表面質(zhì)量檢測(cè)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄B 瞬時(shí)銑削厚度隨刀齒轉(zhuǎn)角變化情況Matlab程序
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五軸側(cè)銑加工瞬時(shí)未變形切屑厚度計(jì)算模型[J]. 王立平,段飛宇,佀昊,杜麗,袁星. 工程科學(xué)與技術(shù). 2020(02)
[2]不同材料的變截面渦旋壓縮機(jī)動(dòng)渦盤的應(yīng)力和變形分析[J]. 彭斌,薛超. 壓縮機(jī)技術(shù). 2019(05)
[3]變截面渦旋盤齒面粗糙度的雙預(yù)測(cè)模型[J]. 劉濤,張文超,張文帥. 表面技術(shù). 2019(08)
[4]渦旋壓縮機(jī)的變基圓型線研究[J]. 丁佳男,張英莉,岳向吉,巴德純. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[5]TC4鈦合金高速銑削表面粗糙度研究[J]. 王曉明,韓江. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(05)
[6]基于Frenet標(biāo)架的變截面渦旋壓縮機(jī)型線的研究[J]. 侯才生,劉濤. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[7]變截面渦旋齒組合型線的徑向銑削厚度分析[J]. 孫永吉,劉濤,唐林虎,王棟梁,張紅梅,李珊珊,鄒雪娟. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(11)
[8]無(wú)油渦旋壓縮機(jī)的泄漏特性研究[J]. 彭斌,趙生顯,李要紅. 流體機(jī)械. 2018(10)
[9]基于Simulink反饋方法的鈦合金銑削刀具磨損預(yù)測(cè)[J]. 丁寶洋,白倩,劉具龍,張璧. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[10]高速銑削擺線加工的刀具磨損研究[J]. 吳世雄,馬偉,李斌,宋月賢. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(05)
碩士論文
[1]渦旋壓縮機(jī)主要零部件檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)[D]. 文雅珊.南昌大學(xué) 2012
本文編號(hào):3651284
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3651284.html
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