本文關鍵詞：輪胎模具細深群孔加工數字控制技術研究

  更多相關文章： 輪胎模具細深群孔 深孔加工 力控制 巴特沃斯型IIR數字濾波器 數控系統(tǒng)

【摘要】：輪胎模具是用于硫化成型各類輪胎的模具,其加工質量的好壞也關系到輪胎的質量和性能。隨著裝備制造和機械加工技術的日新月異,輪胎模具的加工技術也在發(fā)生著巨大的變化,其中對輪胎模具上的細深群孔加工一直是輪胎模具加工中的難點問題,與傳統(tǒng)的深孔加工相比,具有加工刀具直徑更小、刀桿長度大、排屑和冷卻散熱困難、刀具加工過程振動頻繁、刀具的走刀狀況不易觀察等特點。本文對輪胎模具細深群孔加工過程進行了全面的研究,選用合適的加長高速鋼麻花鉆,選擇合適的切削液,對合金鋼材料模具工件進行細深群孔鉆削試驗,針對深孔加工控制過程中的難點,采用刀具力控制進給時檢測刀具切削狀態(tài)并采取相應控制方法的方案,同時考慮到加工過程中刀具的切削振動,將巴特沃斯型ⅡR數字濾波器應用到加工控制過程中,設計出輪胎模具細深群孔加工數字控制系統(tǒng),本文主要從以下幾個方面進行了介紹：本文開始簡要介紹了輪胎模具細深群孔加工的特點與深孔加工的行業(yè)現(xiàn)狀,分析了深孔加工行業(yè)的刀具材料的發(fā)展趨勢,同時,針對刀具切削狀態(tài)難以判斷的問題,設計了合理的數字濾波器并應用于系統(tǒng)加工控制過程,提出了以刀具力控制進給并實時檢測刀具切削狀態(tài)的智能控制方案。通過對傳統(tǒng)的鉆削工藝、刀具結構和參數、刀具受力分析的深入研究,建立了輪胎模具深孔鉆削的力學模型,設計出了輪胎模具細深群孔加工數字控制系統(tǒng)。通過實驗進行了全面的驗證,完全滿足系統(tǒng)的加工精度和工藝要求。本課題實現(xiàn)了對輪胎模具細深群孔的加工控制,提高了細深群孔加工專機的性能,同時最大可能地保護了刀具,預防因鉆頭磨損和加工材質等干擾因素影響加工控制過程,保證加工過程的可靠性,減少可能的成本損失,最大限度地提高了生產效率和經濟效益。
【關鍵詞】：輪胎模具細深群孔 深孔加工 力控制 巴特沃斯型IIR數字濾波器 數控系統(tǒng)
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG52
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 輪胎模具細深群孔加工的特點14-15
• 1.2 深孔加工行業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀15-16
• 1.3 深孔加工刀具材料的發(fā)展16-17
• 1.4 輪胎模具細深群孔加工過程中的振動與數字濾波器的應用17-20
• 1.4.1 輪胎模具細深群孔加工過程中振動的產生17-18
• 1.4.2 數字濾波技術的發(fā)展和應用18-19
• 1.4.3 數字濾波器的實現(xiàn)方法分析19-20
• 1.5 輪胎模具細深群孔加工數控系統(tǒng)特點20-21
• 1.6 課題研究的目的與研究內容21-24
• 1.6.1 課題的目的21
• 1.6.2 課題的研究內容21-24
• 第二章 輪胎模具細深群孔加工刀具的力學特征24-36
• 2.1 輪胎模具三維模型及排氣孔分布24-25
• 2.2 輪胎模具細深群孔加工刀具力學特征分析25-33
• 2.2.1 輪胎模具細深群孔加工刀具力學特征分析的意義25
• 2.2.2 麻花鉆結構及幾何參數25-30
• 2.2.3 輪胎模具細深群孔加工刀具的力學模型30-33
• 2.3 輪胎模具細深群孔加工過程刀具受力對鉆削穩(wěn)定性的影響33-34
• 2.4 本章小結34-36
• 第三章 輪胎模具細深群孔加工系統(tǒng)裝備結構及工藝36-46
• 3.1 深孔加工簡介36-37
• 3.2 輪胎模具細深群孔數控系統(tǒng)裝備結構37
• 3.3 系統(tǒng)機械結構37-40
• 3.4 輪胎模具細深群孔加工固定循環(huán)動作40-44
• 3.4.1 孔定位42
• 3.4.2 快進至R點42
• 3.4.3 孔加工42-43
• 3.4.4 孔底動作43-44
• 3.4.5 返回R點和起始點44
• 3.5 系統(tǒng)主要鉆削幾何參數和工藝參數44-45
• 3.6 本章小結45-46
• 第四章 數字濾波器的原理與應用46-60
• 4.1 切削加工中振動的產生46-48
• 4.2 數字濾波器的分類48-50
• 4.2.1 按頻率選擇功能分類48
• 4.2.2 按實現(xiàn)方式分類48-49
• 4.2.3 按對沖激響應特性分類49-50
• 4.3 巴特沃斯模擬低通濾波器的設計方法50-54
• 4.3.1 巴特沃斯濾波器簡介50-52
• 4.3.2 模擬低通巴特沃斯濾波器設計步驟52-54
• 4.4 沖激不變法設計IIR數字濾波器54-58
• 4.4.1 沖激不變法IIR數字濾波器設計步驟54-55
• 4.4.2 巴特沃斯型IIR數字濾波器Matlab仿真分析55-57
• 4.4.3 巴特沃斯型IIR數字濾波器濾波效果57-58
• 4.5 本章小結58-60
• 第五章 輪胎模具細深群孔加工數控系統(tǒng)硬件設計60-72
• 5.1 數字控制系統(tǒng)概述60-63
• 5.1.1 數字控制系統(tǒng)特點60-61
• 5.1.2 數字控制系統(tǒng)構成61-63
• 5.1.3 數字控制系統(tǒng)的工作原理63
• 5.2 輪胎模具細深群孔鉆削數控系統(tǒng)硬件體系結構63-71
• 5.2.1 總線式運動控制器的選擇65-67
• 5.2.2 CANopen總線介紹67-68
• 5.2.3 伺服驅動系統(tǒng)68-70
• 5.2.4 人機界面70-71
• 5.3 本章小結71-72
• 第六章 輪胎模具細深群孔加工數控系統(tǒng)軟件設計72-82
• 6.1 數控系統(tǒng)的軟件體系結構72-73
• 6.2 人機交互界面功能及結構設計73-78
• 6.2.1 控制系統(tǒng)主界面設計74-76
• 6.2.2 參數設置界面設計76-78
• 6.2.3 手動操作界面設計78
• 6.3 MC模塊運動控制指令78-79
• 6.4 本章小結79-82
• 第七章 總結與展望82-84
• 7.1 論文總結82-83
• 7.2 課題展望83-84
• 參考文獻84-86
• 致謝86-87
• 學位論文評閱及答辯情況表87

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