本文關(guān)鍵詞：陣列微圓柱插銑刀設(shè)計(jì)及加工工藝

  更多相關(guān)文章： 陣列微圓柱 插銑刀 對(duì)稱切削刃 有限元分析

【摘要】：陣列微圓柱件如噴絲板電極、醫(yī)療生物微針、減震板、光存儲(chǔ)器、導(dǎo)光板、微化學(xué)芯片等作為一種典型具有陣列微小結(jié)構(gòu)的零件，它們被廣泛應(yīng)用于微型機(jī)械、高科技醫(yī)療設(shè)備、核電站、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。目前，陣列微圓柱結(jié)構(gòu)零件的成型主要靠傳統(tǒng)機(jī)械加工、放電、微熱壓等方法，但普遍存在效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、工序復(fù)雜等問(wèn)題。鑒于國(guó)內(nèi)廠家亟需自主創(chuàng)新加工陣列微圓柱的工藝，，響應(yīng)市場(chǎng)需求，本文將針對(duì)具有陣列微圓柱的插銑刀進(jìn)行研究。 首先，本文簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外微小結(jié)構(gòu)的加工方法及插銑的研究現(xiàn)狀，分析了機(jī)械加工和特種加工的的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了陣列微圓柱的特點(diǎn)及目前的加工方法；分析認(rèn)為，插銑加工工藝是制造陣列微小圓柱結(jié)構(gòu)的有效手段。為此，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的銑刀——雙翼插銑刀。 其次，根據(jù)陣列微圓柱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和插銑的加工特點(diǎn)設(shè)計(jì)雙翼插銑刀的幾何參數(shù)，使插銑刀的切削參數(shù)滿足在加工過(guò)程中要求：（1）切削效率高；（2）精度高；（3）對(duì)稱性好。在這個(gè)基礎(chǔ)上建立刀具的參數(shù)化模型，并利用UG中的表達(dá)式控制刀具的參數(shù)，以便更快的繪制和修改銑刀模型。 再次，根據(jù)雙翼插銑刀的模型，在磨床上試制銑刀，探索磨削工藝，檢測(cè)了插銑刀的精度。在加工中心（DMG）上進(jìn)行切削力實(shí)驗(yàn)，并建立切削力模型，通過(guò)UG中的高級(jí)仿真模塊，分析離心力和切削力對(duì)刀具的變形和影響。 最后，用有限元分析出來(lái)切削力對(duì)刀具的變形不影響工件的形狀精度的前提下，分析了插銑陣列微圓柱的效率和精度，進(jìn)而生產(chǎn)噴絲板電極、減震板等產(chǎn)品。在超景深顯微鏡和NANOVEA三維表面形貌儀上檢測(cè)了陣列微小圓柱的形狀精度和表面粗糙度�？偨Y(jié)并展望了雙翼插銑刀在插銑加工陣列微圓柱零件的后續(xù)內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】：陣列微圓柱 插銑刀 對(duì)稱切削刃 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG714
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-11
• 1.2 現(xiàn)有微小陣列圓柱加工技術(shù)及存在問(wèn)題11-13
• 1.3 插銑的加工特點(diǎn)13-14
• 1.3.1 插銑加工方式13
• 1.3.2 插銑加工優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.4 插銑工藝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本論文研究的內(nèi)容15-16
• 第2章 雙翼插銑刀的設(shè)計(jì)16-32
• 2.1 銑刀詳細(xì)幾何參數(shù)16-21
• 2.1.1 直徑和齒數(shù)17-18
• 2.1.2 螺旋角18
• 2.1.3 前角和后角18-19
• 2.1.4 后刀面韌帶寬19
• 2.1.5 容屑槽19
• 2.1.6 消振棱19-21
• 2.2 雙翼插銑刀的刃形和截面線數(shù)學(xué)模型建立21
• 2.2.1 銑刀角度定義21
• 2.3 曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式21-27
• 2.3.1 二齒插銑刀徑向截型與數(shù)學(xué)表達(dá)式21-23
• 2.3.2 插銑刀軸向截型與數(shù)學(xué)表達(dá)式23-25
• 2.3.3 插銑刀內(nèi)部切削刃截型與數(shù)學(xué)表達(dá)式25-26
• 2.3.4 插銑刀的側(cè)刃螺旋線表達(dá)式26-27
• 2.4 銑刀參數(shù)化模型的建立27-32
• 2.4.1 UG 中建立螺旋線27-28
• 2.4.2 插銑刀的截型線28-29
• 2.4.3 UG 中建立螺旋面29-30
• 2.4.4 插銑刀端部前后刀面的建立30
• 2.4.5 建立刀具內(nèi)部切削刃30-31
• 2.4.6 表達(dá)式約束插銑刀尺寸31-32
• 2.5 本章小結(jié)32
• 第3章 雙翼插銑刀的工藝控制和檢測(cè)32-39
• 3.1 雙翼插銑刀的工藝控制32-35
• 3.1.1 插銑刀材料的選擇32
• 3.1.2 設(shè)備的選擇32-33
• 3.1.3 砂輪材料的選擇33
• 3.1.4 插銑刀總長(zhǎng)控制33
• 3.1.5 雙翼插銑刀的生產(chǎn)工藝33-35
• 3.2 雙翼插銑刀的質(zhì)量檢測(cè)35-38
• 3.2.1 插銑刀測(cè)量方法35
• 3.2.2 測(cè)量設(shè)備35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 雙翼插銑刀的有限元分析39-47
• 4.1 雙翼插銑刀銑削力的建模與分析39-42
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)條件39-40
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方案40-42
• 4.2 雙翼插銑刀有限元分析42-46
• 4.2.1 有限元分析過(guò)程42-43
• 4.2.2 離心力對(duì)雙翼插銑刀的變形和應(yīng)力分布43-44
• 4.2.3 切削力對(duì)雙翼插銑刀的變形和應(yīng)力分布44-46
• 4.2.4 切削用量對(duì)銑刀變形和等效應(yīng)力的影響46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 陣列微圓柱的加工及表面粗糙度分析47-54
• 5.1 加工陣列微圓柱效率47-49
• 5.2 加工陣列微圓柱精度分析49-50
• 5.3 不同材料的加工50-51
• 5.4 表面粗糙度檢測(cè)51-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 結(jié)論與展望54-55
• 6.1 總結(jié)54-55
• 6.2 展望55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 申請(qǐng)學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

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