本文關鍵詞：數(shù)控車床低能耗切削工藝參數(shù)優(yōu)化試驗研究

  更多相關文章： 數(shù)控車床 切削參數(shù) 主偏角 能耗 方差分析

【摘要】：當前,社會經(jīng)濟發(fā)展面臨地球資源銳減和環(huán)境惡化的嚴峻挑戰(zhàn),低耗節(jié)能成為社會迫切需求。我國機床保有量世界第一,節(jié)能減排空間巨大。在機床加工使.用過程中,切削參數(shù)和刀具參數(shù)影響工件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、能耗和碳排放�；谡辉囼灉y試,利用方差分析、極差分析和田口穩(wěn)健方法,本文分析了加工能耗、加工工時、表面粗糙度等與切削、刀具參數(shù)和切削液使用之間影響關系及設計工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇。主要研究內(nèi)容包括:(1)建立了數(shù)控車床能耗測試試驗系統(tǒng),基于正交試驗設計,進行了使用切削液時硬質(zhì)合金刀具加工45鋼正交試驗能耗測試。試驗結(jié)果分析表明,切削深度、進給量、切削速度對總能耗、平均功率和加工工時都有顯著影響,各因素最大水平參數(shù)組合使總能耗和加工工時最小和最穩(wěn)健;使平均功率最小和最穩(wěn)健的試驗參數(shù)水平組合為切削深度0.25 mm、進給量0.10 mm/r、切削速度62.5 m/min;進給量和切削速度對粗糙度影響顯著,切深影響不顯著。從粗糙度均值和穩(wěn)健角度,三因素最優(yōu)水平可取為切削深度0.50 mm、進給量0.05 mm/r、切削速度75 m/min。(2)不使用切削液時能耗正交試驗分析表明,使總能耗和加工工時最小和穩(wěn)健的參數(shù)組合與使用切削液時相同;使平均功率最小和取值最穩(wěn)健的試驗參數(shù)水平組合為切削深度0.25 mm、進給量0.15 mm/r、切削速度50 m/min;使表面粗糙度最小和最穩(wěn)健的試驗參數(shù)水平組合為切削深度0.25 mm、進給量0.05 mm/r、切削速度75 m/min。使用和不使用切削液時測試結(jié)果對比分析表明,不使用切削液時加工過程能耗、平均功率都明顯降低。未使用切削液時在該試驗條件下粗糙度有所提高,切削速度對其影響較大。(3)切削深度、進給量和刀具主偏角能耗正交試驗分析表明,切削深度、進給量對總能耗和平均功率影響顯著,主偏角影響不顯著。主偏角對表面粗糙度影響顯著,切深和進給量影響不顯著。在給定的加工測試條件下,使總能耗最優(yōu)和穩(wěn)健的參數(shù)組合為切削深度0.75 mm、進給量0.15 mm/r、主偏角50°;使平均功率最小和最穩(wěn)健的試驗參數(shù)水平組合為切削深度0.25 mm、進給量0.05 mm/r、主偏角75°;使表面粗糙度值最小和穩(wěn)健參數(shù)水平組合為切削深度0.25 mm、進給量0.1 mm/r、主偏角93°。切削深度對加工工時影響最大,主偏角影響最小。本文研究將為我國制造企業(yè)在使用數(shù)控機床加工過程中選擇合理的切削參數(shù)及刀具角度,降低能耗和碳排放,提高加工效率和加工質(zhì)量提供支持。
【關鍵詞】：數(shù)控車床 切削參數(shù) 主偏角 能耗 方差分析
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG519.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 論文研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 切削參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 切削刀具幾何參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 機床能耗研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.4 低碳制造研究現(xiàn)狀16
• 1.3 本文研究內(nèi)容16-17
• 1.4 本文研究意義17-18
• 第二章 數(shù)控車床切削參數(shù)能耗測試試驗與分析18-37
• 2.1 機床能耗測試試驗系統(tǒng)及試驗方案設計18-19
• 2.2 機床切削參數(shù)能耗測試試驗方案設計19-21
• 2.2.1 試驗條件19-20
• 2.2.2 正交試驗方案設計20
• 2.2.3 試驗步驟20-21
• 2.3 切削參數(shù)正交試驗結(jié)果分析方法與工具21-23
• 2.3.1 方差分析21-22
• 2.3.2 極差分析22
• 2.3.3 穩(wěn)健設計22
• 2.3.4 統(tǒng)計軟件SPSS22-23
• 2.4 使用切削液時切削試驗測試結(jié)果數(shù)據(jù)與分析23-35
• 2.4.1 使用切削液時總能耗測試結(jié)果與分析23-26
• 2.4.2 使用切削液時平均功率測試結(jié)果與分析26-29
• 2.4.3 使用切削液時表面粗糙度測試結(jié)果與分析29-31
• 2.4.4 使用切削液時加工工時測試結(jié)果與分析31-34
• 2.4.5 使用切削液時試驗分析結(jié)果與討論34-35
• 2.5 小結(jié)35-37
• 第三章 未使用切削液時切削參數(shù)能耗測試試驗與分析37-53
• 3.1 測試實驗方案設計37
• 3.2 切削試驗測試結(jié)果數(shù)據(jù)與分析37-51
• 3.2.1 不使用切削液時總能耗測試結(jié)果與分析37-40
• 3.2.2 不使用切削液時平均功率測試結(jié)果與分析40-43
• 3.2.3 不使用切削液時表面粗糙度測試結(jié)果與分析43-46
• 3.2.4 不使用切削液時加工工時測試結(jié)果與分析46-49
• 3.2.5 不使用切削液時試驗分析結(jié)果與討論49-50
• 3.2.6 切削液對試驗分析結(jié)果影響分析與討論50-51
• 3.3 小結(jié)51-53
• 第四章 切削參數(shù)與刀具參數(shù)對能耗影響測試試驗與分析53-68
• 4.1 切削工藝參數(shù)能耗正交試驗方案設計53-54
• 4.1.1 正交試驗方案設計53
• 4.1.2 試驗條件53-54
• 4.2 切削工藝參數(shù)試驗測試結(jié)果與分析54-66
• 4.2.1 切削工藝參數(shù)總能耗測試結(jié)果與分析54-57
• 4.2.2 切削工藝參數(shù)平均功率測試結(jié)果與分析57-59
• 4.2.3 切削工藝參數(shù)表面粗糙度測試結(jié)果與分析59-63
• 4.2.4 切削工藝參數(shù)加工工時測試結(jié)果與分析63-65
• 4.2.5 試驗分析結(jié)果與討論65-66
• 4.3 小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱福敏;數(shù)控車床故障分析與檢修[J];中國設備管理;2000年06期

2 胡正隆;車輛輪對落輪數(shù)控車床研制成功[J];機床與液壓;2001年04期

3 趙鍵;如何選擇數(shù)控車床[J];機械工程師;2001年03期

4 ;車輛輪對落輪數(shù)控車床[J];機電工程技術;2001年03期

5 梁焱;數(shù)控車床實習探討[J];中山大學學報論叢;2002年05期

6 王繼興;數(shù)控車床上巧用U鉆加工小孔[J];機械工人.冷加工;2002年03期

7 ;精誠恒泰科技公司推出高精密復合式數(shù)控車床[J];模具制造;2002年09期

8 鐘友志;數(shù)控車床維修兩例[J];機床電器;2003年05期

9 宗國成;數(shù)控車床維修一例[J];制造技術與機床;2004年01期

10 楊俊杰 ,單鐵軍;數(shù)控車床的一起特殊的干擾故障[J];機械工人.冷加工;2004年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 費金紅;;西德數(shù)控車床的系統(tǒng)改造[A];設備維修與改造技術論文集[C];2000年

2 沈興全;;數(shù)控車床編程模擬加工系統(tǒng)開發(fā)與研制[A];面向制造業(yè)的自動化與信息化技術創(chuàng)新設計的基礎技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

3 沈興全;宋文超;;數(shù)控車床編程模擬加工系統(tǒng)開發(fā)與研制[A];第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2004年

4 宋現(xiàn)春;王兆坦;劉現(xiàn)銀;;三米數(shù)控車床實現(xiàn)螺補功能的原理及方法[A];機床與液壓學術研討會論文集[C];2004年

5 宋現(xiàn)春;王兆坦;劉現(xiàn)銀;;三米數(shù)控車床實現(xiàn)螺補功能的原理及方法[A];第三屆全國流體傳動及控制工程學術會議論文集（第二卷）[C];2004年

6 謝紅;沈斌;程堂華;吳炳超;;數(shù)控車床的虛擬設計和有限元分析[A];先進制造技術論壇暨第五屆制造業(yè)自動化與信息化技術交流會論文集[C];2006年

7 肖俊;胡偉;魯志政;陳志俊;楊建國;;數(shù)控車床故障的可靠性分析[A];2006年全國機械可靠性學術交流會論文集[C];2006年

8 李倩;;數(shù)控車床精加工復雜表面編程的幾何處理[A];中國當代教育理論文獻——第四屆中國教育家大會成果匯編（上）[C];2007年

9 李耀剛;張文明;;數(shù)控車床與基礎耦合振動數(shù)學模型的研究[A];全國金屬礦山采礦新技術學術研討與技術交流會論文集[C];2007年

10 趙韓;田杰;張棟;徐林森;;一種新型的多平面切削數(shù)控車床[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李文;普及型數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)化工程的開發(fā)研究效果好[N];中國機電日報;2002年

2 佚名;數(shù)控車床工概述[N];就業(yè)時報;2007年

3 ;濟南開發(fā)出四軸數(shù)控車床[N];今日信息報;2005年

4 ;普及型數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)化工程的開發(fā)研究[N];中國機電日報;2002年

5 成吉昌;數(shù)控車床節(jié)省大量外匯[N];中國船舶報;2001年

6 本報記者 宋文華;圍繞三個“新”字做文章[N];中國機電日報;2002年

7 吳黎旺;提升數(shù)控車床附加值的新利器[N];中國工業(yè)報;2008年

8 本報記者 司成鋼;愛唱“咱們工人有力量”的青年技工[N];遼寧日報;2008年

9 ;普及型數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)化工程的開發(fā)研究[N];中國機電日報;2002年

10 本報記者 趙春偉　通訊員 丁嘉禮 紀惠婷;化蛹成蝶[N];張家口日報;2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 樊少華;基于模糊理論的數(shù)控車床可靠性分配[D];吉林大學;2011年

2 李慶興;異型軋輥數(shù)控車床切削進給系統(tǒng)的設計理論及其關鍵技術研究[D];河北工業(yè)大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李研;國內(nèi)外數(shù)控車床可靠性對比分析[D];吉林大學;2006年

2 陳云雷;面向并行工程的數(shù)控車床可靠性研究[D];吉林大學;2004年

3 張從從;數(shù)控車床的綠色化再設計研究[D];大連交通大學;2013年

4 鮑成偉;基于MBD技術的數(shù)控車床知識庫系統(tǒng)[D];西安工業(yè)大學;2014年

5 陳博;基于人機工程學的數(shù)控車床人機界面的設計研究[D];西安工程大學;2015年

6 朱陽;雙刀式數(shù)控車床結(jié)構設計、分析及優(yōu)化[D];浙江工業(yè)大學;2011年

7 阮忠誠;數(shù)控車床虛擬樣機的研究[D];東北大學;2013年

8 劉云好;精密數(shù)控車床的顫振分析[D];東北大學;2013年

9 辛燕;數(shù)控車床切削參數(shù)優(yōu)化研究[D];昆明理工大學;2016年

10 柏博;數(shù)控車床低能耗切削工藝參數(shù)優(yōu)化試驗研究[D];大連海事大學;2016年

，

本文編號：540003