薄壁內(nèi)腔類零件具有重量輕、比強(qiáng)度高的特點(diǎn),應(yīng)用十分廣泛。為了提高結(jié)構(gòu)的可靠性和工作性能,這類零件通常采用整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如航空發(fā)動(dòng)機(jī)中渦輪盤(pán)、壓氣機(jī)盤(pán)等核心零部件。通過(guò)采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)重量減輕,大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。然而,由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性低,車削這類零件的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)是一個(gè)挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,只能采用非標(biāo)準(zhǔn)的彎板刀具進(jìn)行加工。內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的深度最深可深達(dá)150mm,彎板刀具車削加工過(guò)程中懸伸量大,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所面臨的挑戰(zhàn)是刀具產(chǎn)生嚴(yán)重的偏轉(zhuǎn)和振動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)薄壁內(nèi)腔類零件高質(zhì)量和高精度的加工要求,本文基于Timoshenko梁理論、空間剛體方法和Hamilton理論探索考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具的振動(dòng)響應(yīng),分析彎板刀具的車削穩(wěn)定性和加工后的工件表面形貌,并且對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選和彎板刀具進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,建立考慮彎扭組合變形效應(yīng)的彎板刀具動(dòng)力學(xué)模型�；趶澃宓毒叩膹澃鍙�(fù)雜結(jié)構(gòu),利用Timoshenko梁理論、空間剛體方法和Hamilton理論等理論知識(shí)建立彎板刀具的動(dòng)力學(xué)模型;從而研究彎板刀具的靜態(tài)特性、模態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過(guò)仿真和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證彎板刀具的模態(tài)特性和...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)說(shuō)明
第1章 緒論
    1.1 本課題研究背景及意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 刀具動(dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)響應(yīng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)及參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 表面形貌預(yù)測(cè)及參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的提出和主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 存在的主要問(wèn)題
        1.3.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 考慮彎扭組合變形效應(yīng)的彎板刀具振動(dòng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
    2.1 考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.1 考慮彎扭組合變形效應(yīng)的彎板刀具控制方程
        2.1.2 控制方程的有限元數(shù)值求解
    2.2 考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具的振動(dòng)響應(yīng)
        2.2.1 考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具的靜變形
        2.2.2 考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具的模態(tài)特性
        2.2.3 考慮彎扭組合變形效應(yīng)彎板刀具的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
    2.3 彎板刀具動(dòng)態(tài)特性的結(jié)果驗(yàn)證
        2.3.1 彎板刀具動(dòng)態(tài)特性的仿真驗(yàn)證
        2.3.2 彎板刀具動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 彎板刀具車削薄壁內(nèi)腔件穩(wěn)定性預(yù)測(cè)
    3.1 彎板刀具的車削特性
    3.2 圓形刀片動(dòng)態(tài)切削力模型
    3.3 彎板刀具車削加工穩(wěn)定性預(yù)測(cè)
        3.3.1 彎板刀具車削加工的動(dòng)力學(xué)模型
        3.3.2 彎板刀具車削加工穩(wěn)定性預(yù)測(cè)
    3.4 彎板刀具車削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證
        3.4.1 車削穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)裝置
        3.4.2 穩(wěn)定性預(yù)測(cè)結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 彎板刀具車削加工表面形貌預(yù)測(cè)
    4.1 彎板刀具車削加工表面形貌幾何模型
        4.1.1 刀具坐標(biāo)系中切削刃點(diǎn)的坐標(biāo)
        4.1.2 空間坐標(biāo)變換
        4.1.3 工件坐標(biāo)系中切削刃點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程
    4.2 刀具偏移對(duì)表面形貌的影響
        4.2.1 刀具靜態(tài)偏差對(duì)表面形貌的影響
        4.2.2 刀具動(dòng)態(tài)振動(dòng)對(duì)表面形貌的影響
    4.3 表面形貌仿真流程及仿真結(jié)果
    4.4 彎板刀具車削表面形貌預(yù)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證
        4.4.1 彎板刀具車削實(shí)驗(yàn)裝置及切削參數(shù)
        4.4.2 表面形貌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 彎板刀具車削加工參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選和結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)
    5.1 加工參數(shù)對(duì)車削穩(wěn)定性的影響及加工參數(shù)優(yōu)選
        5.1.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)車削穩(wěn)定性的影響
        5.1.2 進(jìn)給速度對(duì)車削穩(wěn)定性的影響
        5.1.3 背吃刀量對(duì)車削穩(wěn)定性的影響
        5.1.4 加工參數(shù)優(yōu)選
    5.2 車削加工參數(shù)對(duì)表面形貌的影響及加工參數(shù)優(yōu)選
        5.2.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)車削表面形貌的影響
        5.2.2 進(jìn)給速度對(duì)車削表面形貌的影響
        5.2.3 背吃刀量對(duì)車削表面形貌的影響
        5.2.4 車削加工參數(shù)優(yōu)選
    5.3 彎板刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選及改進(jìn)設(shè)計(jì)
        5.3.1 圓形刀片半徑的優(yōu)選
        5.3.2 彎板刀具刀板結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
    1. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
    2. 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
    3. 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
致謝
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3746951