本文關(guān)鍵詞：切削力關(guān)鍵技術(shù)及其數(shù)據(jù)庫開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控切削 切削力建模 正交試驗 仿真數(shù)據(jù)庫開發(fā)

【摘要】：切削力是影響切削加工過程最重要的一個物理量，宏觀切削力學(xué)理論是解決工廠實際問題和機床設(shè)計問題的重要研究方向。數(shù)控切削加工技術(shù)隨計算機技術(shù)發(fā)展成為傳統(tǒng)切削領(lǐng)域的主流應(yīng)用技術(shù)，在進行實際切削過程之前對其進行仿真模擬，能夠?qū)崿F(xiàn)對切削力較為準(zhǔn)確的預(yù)測，和對各種加工條件和加工參數(shù)的優(yōu)化，從而達到獲得高精度、高效率、低成本的實際加工過程和高質(zhì)量的加工產(chǎn)品。本文的研究為實際生產(chǎn)提供積極的指導(dǎo)作用。 本文基于金屬切削原理對平頭立銑刀、球頭銑刀以及麻花鉆的切削過程進行分析，應(yīng)用離散仿真思想對切削力建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)合切削試驗研究方法和計算機仿真技術(shù)對數(shù)控加工過程仿真數(shù)據(jù)庫進行深入研究，并取得以下研究成果： 1.針對平頭立銑刀、圓柱球頭銑刀和麻花鉆的切削過程分別建立切削力數(shù)學(xué)模型。首先通過對三種刀具的幾何特點進行詳細表述，其次將銑刀參與切削的刀刃離散成若干微元體，分析一個微元體上的受力情況并推導(dǎo)出微元力與瞬時變化切削面積的理論關(guān)系式，根據(jù)受力平衡進而求得三個方向微元銑削力理論模型，將其參與加工的部分積分計算得到總銑削力；對麻花鉆的研究是從橫刃和主切削刃兩部分分別進行，橫刃將其簡化為擠壓機理，主切削刃上受力應(yīng)用離散化思想，建立微元鉆削力模型，最后推導(dǎo)出整體鉆削力和扭矩模型。 2.分別針對平頭立銑刀、球頭銑刀銑削不同材料工件進行試驗。根據(jù)試驗的統(tǒng)計設(shè)計原理，針對灰鑄鐵350、45#鋼、鋁合金以及鈦合金不同的工件材料，分別對兩種刀具設(shè)計正交試驗，根據(jù)試驗采集的數(shù)據(jù)進行計算分析，并將理論模型切削力預(yù)測值與試驗采集切削力實測值進行對比，以驗證理論模型的有效性。 3.基于前面建立的銑削力理論模型和進行的銑削試驗，開發(fā)了數(shù)控銑削過程仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以MATLAB GUI為開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了銑削力采集數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，加工條件與加工參數(shù)的輸入，銑削力系數(shù)識別、銑削力仿真數(shù)據(jù)和仿真圖像的生成等主要功能，將系統(tǒng)預(yù)測的銑削力曲線與試驗采集的銑削力曲線進行對比分析，一方面驗證了建立的銑削力理論模型的準(zhǔn)確性，另一方面對該仿真系統(tǒng)的可行性進行檢驗。 4.數(shù)控銑削加工過程仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)過程中將Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用其中，實現(xiàn)對大量的參數(shù)數(shù)據(jù)存儲，方便系統(tǒng)對各種數(shù)據(jù)的查詢、修改、刪除以及調(diào)取，很大程度上提高了系統(tǒng)的工作效率。在MATLAB GUI開發(fā)環(huán)境下，導(dǎo)入Access數(shù)據(jù)表，從而保證了數(shù)控銑削加工過程仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)各個模塊的緊密結(jié)合。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控切削 切削力建模 正交試驗 仿真數(shù)據(jù)庫開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 切削力理論建模的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 切削仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)國內(nèi)外研究12-15
• 1.2.3 切削仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在的問題和發(fā)展方向15
• 1.3 課題來源和主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 切削力建模研究16-30
• 2.1 銑削力建模16-23
• 2.1.1 平頭立銑刀銑削力建模16-20
• 2.1.2 球頭立銑刀銑削力建模20-22
• 2.1.3 銑削力系數(shù)識別22-23
• 2.2 鉆削力建模23-29
• 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的幾何構(gòu)成24-26
• 2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆切削力模型的建立26-28
• 2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削力和扭矩的仿真結(jié)果28-29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 第3章 銑削過程試驗研究30-42
• 3.1 數(shù)控銑削基本原理30-31
• 3.2 銑削力試驗設(shè)計基本原理31
• 3.3 平頭立銑刀銑削力模型驗證31-36
• 3.4 球頭銑刀銑削力模型驗證36-39
• 3.5 鈦合金銑削試驗研究39-41
• 3.6 小結(jié)41-42
• 第4章 切削力數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)42-54
• 4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境42-44
• 4.1.1 GUI 開發(fā)環(huán)境42-43
• 4.1.2 數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件43-44
• 4.2 數(shù)控銑削仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)思44-48
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本功能45-46
• 4.2.2 仿真數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各個模塊46-48
• 4.3 系統(tǒng)的界面設(shè)計48-52
• 4.4 小結(jié)52-54
• 第5章 結(jié)論與展望54-56
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

【參考文獻】

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本文編號：550686