本文關(guān)鍵詞：淬硬鋼模具銑削拐角銑削力預(yù)測(cè)研究

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【摘要】：淬硬鋼模具因具有較大的強(qiáng)度、硬度和耐磨性等優(yōu)良性能使其在模具行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,尤其是在汽車覆蓋件模具中。在快速發(fā)展的當(dāng)今世界,隨著人們對(duì)汽車的需求越來越大和對(duì)汽車的外形要求越來越高,迫使人們需要更加深入的了解淬硬鋼模具的加工技術(shù)。汽車覆蓋件的復(fù)雜性和多樣性使得汽車模具外形多為不規(guī)則形狀。在汽車覆蓋件模具的銑削加工中球頭銑刀應(yīng)用最為廣泛。因此,本文針對(duì)球頭銑刀銑削具有拐角外形的淬硬鋼模具進(jìn)行了研究,通過對(duì)模具拐角曲率的分析研究了隨著銑削的進(jìn)行球頭銑刀銑削力的變化規(guī)律,具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,闡述了直角、斜角切削、刃線、螺旋滯后角和瞬時(shí)未變形切屑厚度模型。通過分析螺旋滯后角與軸向位置角的關(guān)系,采用向量間夾角公式建立了螺旋滯后角與軸向位置角的函數(shù)關(guān)系模型。進(jìn)行了單因素槽切實(shí)驗(yàn)并通過線性回歸法獲得了銑削力系數(shù)。其次,基于定曲率下內(nèi)外拐角加工特性,分析了內(nèi)外拐角加工的有效每齒進(jìn)給量,建立了基于加工特征的銑削力預(yù)測(cè)模型。建立了拐角銑削三維有限元仿真模型,分析了球頭銑刀加工內(nèi)外拐角銑削力的變化規(guī)律,對(duì)比了直線、內(nèi)拐角、外拐角銑削的銑削力�；谇笆隼碚摲治�,進(jìn)行了不同曲率半徑的內(nèi)外拐角仿真,得到不同曲率半徑下的內(nèi)外拐角銑削力變化規(guī)律,通過銑削力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型和仿真的準(zhǔn)確性。最后,依據(jù)前述定曲率拐角加工特征,分析了定曲率、變曲率下內(nèi)外拐角的切入切出角、徑向殘余高度和每齒進(jìn)給量,建立了定曲率和變曲率的銑削過程變量模型。進(jìn)行了兩種曲率的銑削過程變量模型仿真,得到了隨著曲率變化的銑削過程變量變化規(guī)律并進(jìn)行了對(duì)比。通過基于曲率時(shí)刻變化的拐角加工銑削實(shí)驗(yàn),得到了隨著加工進(jìn)行曲率時(shí)刻改變的銑削力變化規(guī)律。進(jìn)行了刀具系統(tǒng)變形的研究,分析了在拐角加工情況下刀具變形對(duì)切觸角和瞬時(shí)未變形切屑厚度的影響,建立了拐角加工柔性銑削力預(yù)報(bào)模型。
【關(guān)鍵詞】：淬硬鋼 球頭銑刀 曲率半徑 銑削力 內(nèi)外拐角
【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
【分類號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題的來源及研究的目的和意義10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究的目的和意義10-11
• 1.2 切削力建模的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 未變形切屑厚度及切削力系數(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 銑削力預(yù)報(bào)模型研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 拐角加工銑削力研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 刀具變形研究現(xiàn)狀15
• 1.5 本論文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 球頭銑刀銑削力建模17-29
• 2.1 斜角切削模型17-18
• 2.2 銑削力模型建立18-23
• 2.2.1 球頭銑刀刃線幾何模型18-20
• 2.2.2 螺旋滯后角解算20-21
• 2.2.3 銑削力模型建立21-23
• 2.3 切削力系數(shù)辨識(shí)23-26
• 2.3.1 平面槽切特點(diǎn)23-24
• 2.3.2 切削系數(shù)辨識(shí)模型24-25
• 2.3.3 一元線性回歸分析25-26
• 2.4 切削系數(shù)識(shí)別實(shí)驗(yàn)26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 定曲率拐角銑削銑削力預(yù)測(cè)研究29-39
• 3.1 定曲率拐角加工特性分析29-32
• 3.2 拐角銑削有限元模型建立32-34
• 3.2.1 材料參數(shù)32-33
• 3.2.2 刀具及工件幾何模型33-34
• 3.3 球頭銑刀拐角銑削仿真與實(shí)驗(yàn)34-38
• 3.3.1 銑削內(nèi)外拐角仿真34-37
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于曲率變化的拐角銑削過程建模39-49
• 4.1 定曲率銑削過程建模39-42
• 4.1.1 外拐角銑削過程分析39-41
• 4.1.2 內(nèi)拐角銑削過程分析41-42
• 4.2 變曲率下銑削過程分析42-43
• 4.3 常曲率模型與變曲率模型仿真對(duì)比43-46
• 4.3.1 工件幾何外形選取43-45
• 4.3.2 拐角銑削過程變量仿真45-46
• 4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第5章 拐角加工柔性銑削力預(yù)測(cè)研究49-56
• 5.1 刀具系統(tǒng)變形研究49-51
• 5.2 拐角加工柔性銑削力建模51-55
• 5.2.1 刀具變形對(duì)切觸角的影響51
• 5.2.2 刀具變形對(duì)瞬時(shí)切削厚度的影響51-53
• 5.2.3 拐角加工柔性銑削力預(yù)報(bào)53-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：832130