本文關(guān)鍵詞：銑削變曲率面硬態(tài)模具鋼的讓刀誤差預(yù)測(cè)研究

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【摘要】：在模具行業(yè)中,已逐步采用對(duì)淬火后的模具鋼進(jìn)行精加工處理工藝。由于硬態(tài)加工中讓刀誤差問(wèn)題尤為凸顯,讓刀誤差直接影響著模具生產(chǎn)拋光時(shí)間,進(jìn)而導(dǎo)致模具生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng),總體生產(chǎn)成本增加,所以對(duì)曲面加工中讓刀誤差的研究尤為重要�；谝陨蠁�(wèn)題,本文選取變曲率曲面加工讓刀誤差進(jìn)行研究,旨于為合理的加工工藝提供指導(dǎo),提高生產(chǎn)效率,進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。本文對(duì)變曲率曲面硬態(tài)加工讓刀誤差進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:應(yīng)用平面槽切平均銑削力的多樣式切削系數(shù)法進(jìn)行槽切實(shí)驗(yàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,仿真得到的銑削力與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到的銑削力,無(wú)論在變化趨勢(shì)上還是數(shù)值上都吻合良好。顯示了仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的一致性�？紤]在不同類(lèi)型曲面(包括凸曲面和凹曲面)情況下,曲率半徑和傾角對(duì)切削刃的切入角、切出角和軸向極限位置角產(chǎn)生的影響。在研究中,利用解析法得出變曲率曲面上的刀具-工件切觸模型�；谖⒃娤髁δＰ�,通過(guò)坐標(biāo)變換與積分處理,得到工件坐標(biāo)系下完整的銑削力模型。利用Matlab仿真軟件對(duì)銑削力模型進(jìn)行仿真,將仿真得到的銑削力與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的銑削力進(jìn)行對(duì)比分析,證明了仿真模型準(zhǔn)確可靠。對(duì)刀具系統(tǒng)的變形進(jìn)行的研究。在傳統(tǒng)的兩段式懸臂梁的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,得到對(duì)刀具系統(tǒng)受力產(chǎn)生的變形量描述更為準(zhǔn)確的三段式懸臂梁模型。利用ANSYSWorkbench軟件對(duì)刀具系統(tǒng)的受力變形進(jìn)行有限元仿真并與得到的三段式懸臂梁模型進(jìn)行對(duì)比,證明了所建立的三段式懸臂梁模型可以精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)刀具系統(tǒng)的變形量,為后續(xù)的誤差預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)球頭銑刀銑削變曲率曲面加工過(guò)程,對(duì)等曲率不同前傾角與等前傾角不同曲率下的讓刀誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,并進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,誤差的預(yù)測(cè)方法能夠有效地預(yù)測(cè)變曲率曲面加工誤差。
【關(guān)鍵詞】：變曲率曲面 銑削力 刀具變形 刀具傾角 讓刀誤差
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 本文研究的目的和意義11-13
• 1.2 銑削力建模理論的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 銑削加工讓刀誤差研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本課題的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 球頭銑刀銑削力建模17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 銑削力模型的建立17-23
• 2.2.1 約束條件17-18
• 2.2.2 刀具坐標(biāo)系18-19
• 2.2.3 微元切削力與未變形切屑厚度模型19
• 2.2.4 球頭銑刀切削刃曲線19-23
• 2.2.5 刀具坐標(biāo)系下整體銑削力23
• 2.3 切削系數(shù)識(shí)別方法23-24
• 2.4 基于平面槽切的銑削力系數(shù)識(shí)別24-27
• 2.4.1 銑削力系數(shù)識(shí)別模型24-25
• 2.4.2 多元線性回歸分析25-27
• 2.4.3 槽切實(shí)驗(yàn)討論27
• 2.5 銑削力系數(shù)識(shí)別實(shí)驗(yàn)27-32
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)裝置及條件27-29
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論29-30
• 2.5.3 銑削力仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 變曲率曲面加工中的銑削力預(yù)測(cè)33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 曲面曲率半徑對(duì)銑削力的影響及求解方法33-36
• 3.2.1 復(fù)雜曲面的法曲率半徑33-34
• 3.2.2 CL數(shù)據(jù)法求解曲率半徑34-35
• 3.2.3 曲率半徑的求解方法35-36
• 3.3 刀具-工件切觸區(qū)域求解36-45
• 3.3.1 參與銑削的切削刃36-37
• 3.3.2 刀軸與曲面法向量的夾角為零時(shí)的切入、切出角37-40
• 3.3.3 有效銑削半徑的求解40-41
• 3.3.4 刀軸與曲面法向量的夾角不為零時(shí)的切入、切出角41-43
• 3.3.5 參與銑削的切削刃上的極限位置求解43-44
• 3.3.6 刀具-工件切觸區(qū)域與切入、切出角44-45
• 3.4 完整切觸區(qū)域工件坐標(biāo)系下銑削力求解45-46
• 3.5 變曲率曲面加工銑削力仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-52
• 3.5.1 變曲率曲面加工銑削力仿真47-48
• 3.5.2 變曲率曲面加工銑削力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證48-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 球頭銑刀讓刀變形建模研究53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 基于懸臂梁模型的刀具系統(tǒng)變形研究53-54
• 4.3 球頭銑刀的三段式懸臂梁模型54-59
• 4.3.1 力的作用點(diǎn)54-55
• 4.3.2 刀具變形模型55-57
• 4.3.3 各部分慣性矩的計(jì)算和分析57-59
• 4.4 讓刀變形有限元法59-63
• 4.4.1 前處理60-62
• 4.4.2 求解與后處理62-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第5章 變曲率曲面加工中的讓刀誤差預(yù)測(cè)與分析64-72
• 5.1 引言64
• 5.2 誤差預(yù)測(cè)模型的建立64-66
• 5.3 曲面誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)66-68
• 5.4 等曲率不同傾角的讓刀誤差分析68-69
• 5.5 等傾角不同曲率的讓刀誤差分析69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果79-81
• 致謝81

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