本文關鍵詞：工件激振的高效振動鋸切技術研究

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【摘要】：在21世紀的新時代中,高精度和高表面質量零件的制造,成為衡量一個國家制造加工業(yè)水平的重要指標,尤其是在高科技、太空、深海等惡劣環(huán)境領域。在普通切削中,切削是靠刀具—工件相對運動完成的,本質上是材料與刀具之間的相互擠壓,利用彈性形變和塑性形變來完成加工過程。加工過程中,材料和刀具之間存在很大的摩擦力,從而不可避免地出現(xiàn)切削負載力大,熱損耗嚴重等情況。因此,研究新的切削加工技術,提高機械零件的加工精度和效率,從根本上來尋求減少切削負載力和熱損耗的方法就顯得十分重要。振動切削從字面意思上理解,就是在普通切削中加入振動,至于是什么形式的振動就是我們亟待解決的問題;目前的研究沒有一個對于振動切削本質機理的深刻認知,尤其涉及本論文所針對的金屬帶鋸床鋸切加工行業(yè)。由于帶鋸條的環(huán)形運動,使得這方面的研究基本空白。因此,在鋸切加工方式中引入振動切削的理念,提高鋸切加工的效率,針對高效振動鋸切技術進行研究是十分必要的。本文主要采用傳統(tǒng)鋸切負載模型和引入振動參數(shù)后的新負載模型進行仿真對比,同時通過軟硬件結合的方式對鋸切參數(shù)進行檢測、處理、分析,為高效振動鋸切技術的參數(shù)選擇提供了現(xiàn)實依據(jù)。本文的主要工作和成果如下:(1)針對金屬帶鋸床的鋸切過程,從分析其鋸切原理,分別對普通鋸切和振動鋸切的鋸切過程進行分析,建立鋸切負載模型。(2)高效振動鋸切激振系統(tǒng)總體設計,首先介紹了金屬切削帶鋸床系統(tǒng)組成及其工作原理,然后介紹了鋸切工件激振臺的工作原理和性能指標,詳細介紹機械結構的設計、元器件的選型。(3)金屬帶鋸床切削負載實驗研究,設計了負載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和對比實驗方案,處理與分析實驗數(shù)據(jù),對鋸切影響因素進行單獨深入分析,利用實驗數(shù)據(jù)來驗證振動鋸切負載模型的有效性,為振動鋸切的參數(shù)最優(yōu)化選擇提供基礎。(4)對仿真分析和實驗結果進行總結,并對實驗研究中發(fā)現(xiàn)的問題提出了改進的方法。本文把振動因子與傳統(tǒng)鋸切負載模型耦合,建立新的振動鋸切負載模型。同時設計了一種工件振動的鋸切系統(tǒng),利用凈切削時間比和刀具-工件相對速度來衡量振動加工中三個相互獨立因素:振動頻率、振動幅值和鋸切速度對于平均負載力的影響�？偨Y分析結果,并對下一步的研究工作做了展望。
【關鍵詞】：激振 臨界頻率 振動鋸切 凈切削時間比 刀具-工件相對速度
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG561
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 振動切削技術的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 目前存在的問題15
• 1.3 論文研究內容和結構15-17
• 第2章 工件激振系統(tǒng)總體設計17-38
• 2.1 系統(tǒng)組成及工作原理17-18
• 2.1.1 金屬帶鋸床系統(tǒng)組成17
• 2.1.2 金屬帶鋸床工作原理17-18
• 2.2 工件激振系統(tǒng)工作原理和性能指標18-19
• 2.2.1 系統(tǒng)組成和工作原理18-19
• 2.2.2 性能指標19
• 2.3 工件激振機械系統(tǒng)介紹19-22
• 2.3.1 機構原理介紹19-20
• 2.3.2 激振臺結構設計20-22
• 2.4 工件激振控制系統(tǒng)設計與選型22-36
• 2.4.1 硬件的選型22-27
• 2.4.2 電氣控制系統(tǒng)設計27-35
• 2.4.3 軟件系統(tǒng)的設計35-36
• 2.5 本章小結36-38
• 第3章 振動參數(shù)對鋸切負載力影響的研究38-48
• 3.1 鋸切原理分析38-40
• 3.1.1 普通鋸切過程分析38-39
• 3.1.2 振動鋸切運動分析39-40
• 3.2 振動參數(shù)對負載力影響分析40-47
• 3.2.1 普通鋸切負載建模40-42
• 3.2.2 振動鋸切負載建模42-44
• 3.2.3 頻率對切削力的影響44-45
• 3.2.4 振幅對切削力的影響45
• 3.2.5 鋸切速度對切削力的影響45-47
• 3.3 本章小結47-48
• 第4章 鋸切負載實驗研究48-59
• 4.1 鋸切負載對比實驗設計48-51
• 4.2 實驗結果與分析51-58
• 4.2.1 激振臺實際輸出曲線51-53
• 4.2.2 普通鋸切實驗分析53-55
• 4.2.3 振動鋸切實驗分析55-58
• 4.3 本章小結58-59
• 第5章 總結和展望59-61
• 5.1 工作總結59-60
• 5.2 工作展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-67
• 附錄67

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本文編號：858544