本文關(guān)鍵詞：直紋面葉片側(cè)銑加工動力學參數(shù)仿真研究

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【摘要】：在五軸銑削加工過程中,球頭銑刀被廣泛應(yīng)用于加工薄壁零件。薄壁零件中的直紋面形式又是最為典型的一種結(jié)構(gòu)形式。在球頭銑刀側(cè)銑加工直紋面的過程中,會涉及到很多的參數(shù),這些參數(shù)間互相影響,因此對該加工過程的分析比較復雜。銑削力是銑削過程中一個重要的參數(shù),建立準確的銑削力模型,是研究刀具-工件系統(tǒng),預防加工顫振和葉片變形的重要基礎(chǔ)。首先,確定銑削力系數(shù)模型,然后進行銑削力系數(shù)表達式的計算,得出銑削力系數(shù)和刃口力系數(shù)表達式,運用正交實驗,進行銑削加工實驗,得出X方向、Y方向和Z方向銑削力時域波形圖,得到線性回歸方程,進行線性回歸計算,得到X方向、Y方向和Z方向的銑削力線性回歸方程,計算出切向、徑向和軸向的銑削力系數(shù)和刃口力系數(shù)。其次,建立工件坐標系和刀具坐標系,然后對刀具坐標系和工件坐標系進行了矩陣轉(zhuǎn)換,同時對刀具相鄰的刀心點進行矩陣轉(zhuǎn)換,之后根據(jù)分析得出的切屑厚度模型,建立切屑厚度矢量表達式,并利用刀具-工件坐標系變換關(guān)系以及不同局部工件坐標系間的變換關(guān)系,并關(guān)聯(lián)計算兩個刀具的刀心點,得到切屑厚度的解析表達式,最后利用Matlab軟件對切厚進行仿真和分析。再次,在基于假設(shè)條件基礎(chǔ)上,結(jié)合前兩章得到的結(jié)果,對瞬時剛性銑削力進行了建模及計算,開發(fā)了球頭銑刀側(cè)銑加工直紋面銑削力仿真計算軟件系統(tǒng),最后使用本開發(fā)系統(tǒng),對在不同的銑削條件下所計算得到的銑削力,進行了仿真計算并逐一做了理論分析。最后,通過插補計算,得到一條刀具軌跡路徑上刀位點的坐標值,結(jié)合仿真系統(tǒng)計算程序,得到刀位點處的X、Y和Z方向的銑削力,對葉片上刀位點處的變形進行分析研究。
【關(guān)鍵詞】：直紋面 五軸側(cè)銑 切屑厚度 動力學參數(shù) 銑削力仿真
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究目的和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析12-16
• 1.2.1 直紋面?zhèn)茹娂庸さ毒?工件耦合技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 球頭銑刀銑削力建模及仿真預測研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 直紋面?zhèn)茹娂庸し抡婕夹g(shù)研究現(xiàn)狀16
• 1.3 主要存在的問題16-17
• 1.4 本課題的來源及主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 銑削力系數(shù)實驗及計算18-28
• 2.1 銑削力系數(shù)模型分析18-22
• 2.2 實驗方案及實驗結(jié)果22-27
• 2.2.1 實驗方案22-24
• 2.2.2 實驗數(shù)據(jù)結(jié)果24-26
• 2.2.3 計算結(jié)果26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 五軸側(cè)銑精加工切屑厚度計算及仿真28-42
• 3.1 刀刃滯后角的計算28-29
• 3.2 空間坐標的變換29-33
• 3.2.1 定義各坐標系29-30
• 3.2.2 工件-刀具坐標的轉(zhuǎn)換30-31
• 3.2.3 相鄰的刀心點間的工件坐標變換31-33
• 3.3 切屑厚度的求解33-39
• 3.3.1 切厚控制點A的求解34-35
• 3.3.2 切厚控制點B的求解35-38
• 3.3.3 A、B點的關(guān)聯(lián)計算38
• 3.3.4 切屑厚度38-39
• 3.4 切屑厚度仿真及結(jié)果分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 五軸側(cè)銑精加工銑削力建模及仿真分析42-52
• 4.1 銑削力的建模42-44
• 4.2 銑削力計算系統(tǒng)開發(fā)44-46
• 4.2.1 銑削模型的建立44-45
• 4.2.2 系統(tǒng)功能45
• 4.2.3 使用方法45-46
• 4.3 仿真結(jié)果46-50
• 4.4 仿真的結(jié)果分析50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 五軸側(cè)銑加工直紋面葉片變形分析52-60
• 5.1 葉片加工變形理論分析52-53
• 5.2 葉片加工變形分析53-59
• 5.2.1 模型導入和材料設(shè)定53
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分53-54
• 5.2.3 求解過程54-55
• 5.2.4 后處理55
• 5.2.5 結(jié)果分析55-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文66-67
• 致謝67

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本文編號：616454