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)測研究

  更多相關(guān)文章： 變曲率曲面 銑削力 刀具變形 刀具傾角 讓刀誤差

【摘要】：在模具行業(yè)中,已逐步采用對淬火后的模具鋼進行精加工處理工藝。由于硬態(tài)加工中讓刀誤差問題尤為凸顯,讓刀誤差直接影響著模具生產(chǎn)拋光時間,進而導(dǎo)致模具生產(chǎn)時間延長,總體生產(chǎn)成本增加,所以對曲面加工中讓刀誤差的研究尤為重要�；谝陨蠁栴},本文選取變曲率曲面加工讓刀誤差進行研究,旨于為合理的加工工藝提供指導(dǎo),提高生產(chǎn)效率,進而降低生產(chǎn)成本。本文對變曲率曲面硬態(tài)加工讓刀誤差進行研究,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)法進行槽切實驗。經(jīng)實驗驗證,仿真得到的銑削力與實驗驗證得到的銑削力,無論在變化趨勢上還是數(shù)值上都吻合良好。顯示了仿真結(jié)果與實驗結(jié)果具有良好的一致性�？紤]在不同類型曲面(包括凸曲面和凹曲面)情況下,曲率半徑和傾角對切削刃的切入角、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仿真軟件對銑削力模型進行仿真,將仿真得到的銑削力與實驗測得的銑削力進行對比分析,證明了仿真模型準(zhǔn)確可靠。對刀具系統(tǒng)的變形進行的研究。在傳統(tǒng)的兩段式懸臂梁的基礎(chǔ)上進行擴展,得到對刀具系統(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軟件對刀具系統(tǒng)的受力變形進行有限元仿真并與得到的三段式懸臂梁模型進行對比,證明了所建立的三段式懸臂梁模型可以精準(zhǔn)地預(yù)測刀具系統(tǒng)的變形量,為后續(xù)的誤差預(yù)測奠定了基礎(chǔ)。針對球頭銑刀銑削變曲率曲面加工過程,對等曲率不同前傾角與等前傾角不同曲率下的讓刀誤差進行預(yù)測研究,并進行測量實驗驗證。驗證結(jié)果表明,誤差的預(yù)測方法能夠有效地預(yù)測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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 本課題的來源及主要研究內(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)識別方法23-24
• 2.4 基于平面槽切的銑削力系數(shù)識別24-27
• 2.4.1 銑削力系數(shù)識別模型24-25
• 2.4.2 多元線性回歸分析25-27
• 2.4.3 槽切實驗討論27
• 2.5 銑削力系數(shù)識別實驗27-32
• 2.5.1 實驗裝置及條件27-29
• 2.5.2 實驗結(jié)果與討論29-30
• 2.5.3 銑削力仿真及實驗驗證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33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 曲面曲率半徑對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驗驗證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驗驗證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54-55
• 4.3.2 刀具變形模型55-57
• 4.3.3 各部分慣性矩的計算和分析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)測與分析64-72
• 5.1 引言64
• 5.2 誤差預(yù)測模型的建立64-66
• 5.3 曲面誤差測量實驗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

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳勇,劉雄偉;在Matlab/Simulink環(huán)境下的動態(tài)銑削力仿真[J];華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

2 石莉;賈春德;孫玉龍;;應(yīng)用小波研究動態(tài)銑削力及預(yù)報銑削顫振[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年10期

3 蒲金鵬;莊海軍;;基于曲率的圓周銑削銑削力建模[J];機械工程與自動化;2009年04期

4 劉暢;王焱;;鈦合金動態(tài)銑削力預(yù)測及其影響因素分析[J];航空制造技術(shù);2010年22期

5 孫燕華;張臣;方記文;郭松;周來水;;不銹鋼0Cr18Ni9銑削力建模與實驗研究[J];機床與液壓;2010年19期

6 王保升;左健民;汪木蘭;;瞬時銑削力建模與銑削力系數(shù)的粒子群法辨識[J];機械設(shè)計與制造;2012年03期

7 劉璨;吳敬權(quán);李廣慧;譚光宇;;基于單刃銑削力峰值的銑刀偏心辨識[J];機械工程學(xué)報;2013年01期

8 李斌;劉曉龍;劉紅奇;毛新勇;;基于驅(qū)動電流的動態(tài)銑削力估計方法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年06期

9 陳章燕;銑削力的計算[J];機床;1979年05期

10 周慶國;銑削力合理計算的分析與探討[J];機械;1997年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李初曄;王海濤;王增新;;銑削力的理論計算與軟件仿真[A];全國先進制造技術(shù)高層論壇暨第十屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集[C];2011年

2 張悅琴;肖海波;;銑削力測試及試驗設(shè)計[A];2003年11省區(qū)市機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

3 秦曉杰;李亮;何寧;單以才;;螺旋銑孔銑削力研究[A];2010年“航空航天先進制造技術(shù)”學(xué)術(shù)交流論文集[C];2010年

4 鄭金興;張銘鈞;孟慶鑫;;面向數(shù)控加工物理仿真的銑削力建模與仿真[A];先進制造技術(shù)論壇暨第五屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2006年

5 楊斌;徐九華;傅玉燦;耿國勝;蘇林林;;高速銑削鈷基高溫合金的銑削力研究[A];2010年“航空航天先進制造技術(shù)”學(xué)術(shù)交流論文集[C];2010年

6 羅五四;王林;夏志剛;毛履國;張漢就;;基于Win98的銑削力數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計[A];面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程”學(xué)術(shù)會議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會論文集[C];2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李科選;微銑削加工銑削力建模及刀具磨損規(guī)律研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 王保升;瞬時銑削力模型參數(shù)辨識及其試驗研究[D];江蘇大學(xué);2011年

3 戚厚軍;低剛度擺線輪緣高速銑削變形與銑削力建模方法[D];天津大學(xué);2009年

4 曹清園;基于銑削力建模的復(fù)雜曲面加工誤差補償研究[D];山東大學(xué);2011年

5 李成鋒;介觀尺度銑削力與表面形貌建模及工藝優(yōu)化研究[D];上海交通大學(xué);2008年

6 蔣永翔;復(fù)雜制造系統(tǒng)加工穩(wěn)定性在線監(jiān)測及尋優(yōu)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

7 魏兆成;球頭銑刀曲面加工的銑削力與讓刀誤差預(yù)報[D];大連理工大學(xué);2011年

8 郭強;復(fù)雜曲面高性能側(cè)銑加工技術(shù)與方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊中寶;基于切削圖形的動態(tài)銑削力建模[D];天津理工大學(xué);2011年

2 劉曉龍;基于驅(qū)動電流的銑削力高精度實時估計方法研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 季景蘭;高速銑削RoyAlloy模具鋼銑削力及表面質(zhì)量研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 李斌宇;銑削力與殘余應(yīng)力耦合作用下的壁板加工變形技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

5 康學(xué)洋;Cr13不銹鋼插銑加工過程顫振穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

6 張芮;基于銑削力控制的曲面加工軌跡規(guī)劃方法研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

7 吳迪;淬硬鋼模具銑削拐角銑削力預(yù)測研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

8 朱浩杰;碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料多向?qū)雍习邈娤髁︻A(yù)測[D];大連理工大學(xué);2016年

9 高毅;三維曲面五軸寬行加工銑削力預(yù)報[D];大連理工大學(xué);2016年

10 葛杰;基于難加工材料特性的高速銑削力預(yù)測模型[D];大連理工大學(xué);2016年

，

本文編號：649683