本文關(guān)鍵詞：典型機(jī)械結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京工業(yè)大學(xué)》 2012年

新型高速雙面鎖緊刀柄系統(tǒng)性能研究

褚洪可  

【摘要】：高速加工是近年來發(fā)展起來的高新制造技術(shù)之一，實(shí)施高速加工可以大幅度提高加工效率、減小切削力和切削溫度、提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量。在高轉(zhuǎn)速工況下，主軸與刀柄聯(lián)接系統(tǒng)是機(jī)床中最薄弱的環(huán)節(jié)之一，，其聯(lián)接性能直接影響和制約著高速加工的質(zhì)量和效率，其研究受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。高速精密雙面鎖緊BTF刀柄是應(yīng)用于高速加工的新型刀柄，該刀柄系統(tǒng)采用與國(guó)內(nèi)主流加工中心的主軸端面結(jié)構(gòu)一致的BT結(jié)構(gòu)，具有很好的兼容性、適用性和通用性，因此對(duì)BTF刀柄結(jié)構(gòu)和聯(lián)接性能的研究具有重要理論意義和廣闊的工程應(yīng)用前景。 本文在國(guó)內(nèi)外新型刀柄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，借鑒機(jī)械結(jié)合面建模與參數(shù)辨識(shí)理論方法，研究了BTF刀柄的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接性能，主要內(nèi)容為： (1)深入地分析了新型高速精密雙面鎖緊BTF刀柄的結(jié)構(gòu)特征及工作機(jī)理，通過和傳統(tǒng)的BT工具系統(tǒng)的比較，論述了其獨(dú)特結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能，為正確建立數(shù)值模擬模型提供理論依據(jù)。 (2)通過建立簡(jiǎn)化的BTF刀柄力學(xué)模型，分析其力學(xué)特性。研究表明增大端面軸向應(yīng)力可以增加BTF刀柄對(duì)彎曲載荷的承載能力；而高速狀態(tài)下，BTF刀柄-主軸錐形結(jié)合面處由于離心力會(huì)出現(xiàn)喇叭口狀間隙，并在錐柄小直徑端出現(xiàn)集中應(yīng)力，這些特征將會(huì)影響其聯(lián)接性能。 (3)建立了BTF刀柄-主軸系統(tǒng)有限元接觸模型，分析其結(jié)合面應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)增大拉刀力可以增大錐面接觸率，減小刀尖點(diǎn)受載時(shí)的位移，但同時(shí)會(huì)引起較大的接觸應(yīng)力。進(jìn)一步分析碟簧剛度對(duì)聯(lián)接性能的影響，確定碟簧剛度為1.2KN/mm。同時(shí)對(duì)BT刀柄進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)比其接觸率、接觸應(yīng)力分布規(guī)律和刀尖點(diǎn)位移，驗(yàn)證了BTF刀柄性能的優(yōu)越性。 (4)推導(dǎo)了刀柄-主軸結(jié)合部特征參數(shù)的頻響函數(shù)辨識(shí)方法，并以BTF40刀柄-主軸結(jié)合部的特征參數(shù)辨識(shí)為應(yīng)用實(shí)例，獲得了結(jié)合部的特征參數(shù)。利用有限元軟件對(duì)結(jié)合部進(jìn)行精確建模，獲得仿真模型的固有頻率和頻響函數(shù)，驗(yàn)證了結(jié)合部模型的準(zhǔn)確性。 (5)基于ANSYS二次開發(fā)BTF刀柄-主軸聯(lián)接性能分析系統(tǒng)，為快速仿真分析BTF刀柄的動(dòng)靜態(tài)特性提供平臺(tái)，對(duì)高速加工生產(chǎn)中正確使用BTF刀柄具有重要的支撐作用。 對(duì)BTF刀柄結(jié)構(gòu)原理和聯(lián)接性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，有助于提升我國(guó)高速加工工具系統(tǒng)的研發(fā)能力，縮小我國(guó)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在高速加工工具系統(tǒng)研究方面的差距，為高速加工工具系統(tǒng)的制造和使用提供有力的技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG71
【目錄】：

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3 郝東凱 本報(bào)記者 張彬生 薛婧;[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2005年

4 梁學(xué)義;[N];中國(guó)商報(bào);2004年

5 舒 云;[N];中國(guó)商報(bào);2005年

6 趙鄭;[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 孫昕　通訊員 尚桂汝;[N];淄博日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 張君　通訊員 張子榮 謝清志;[N];邯鄲日?qǐng)?bào);2011年

9 ;[N];光明日?qǐng)?bào);2006年

10 中國(guó)紅;[N];中國(guó)現(xiàn)代企業(yè)報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 沈春根;高速加工工具系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];江蘇大學(xué);2011年

2 姜華;高速精密臥式加工中心開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];四川大學(xué);2007年

3 唐委校;高速切削穩(wěn)定性及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2005年

4 劉峰;基于粘度可控水基潤(rùn)滑液的高速陶瓷滑動(dòng)軸承主軸設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2010年

5 梁良;面向綠色切削的熱管刀具散熱性能研究[D];華南理工大學(xué);2011年

6 宋剛;連續(xù)墻銑槽機(jī)銑輪優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 褚洪可;新型高速雙面鎖緊刀柄系統(tǒng)性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

2 劉新宇;高速雙面鎖緊刀柄結(jié)合部參數(shù)辨識(shí)研究與應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

3 李濤;高速切削工具系統(tǒng)基礎(chǔ)特性研究[D];重慶理工大學(xué);2010年

4 李天華;高速切削中刀具聯(lián)接系統(tǒng)應(yīng)力變形分析[D];大連理工大學(xué);2003年

5 龔玉梅;高速加工工具系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2008年

6 路廣;高速切削HSK刀具系統(tǒng)的數(shù)值模擬與可靠性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

7 施東興;高速加工中心主軸—工具系統(tǒng)聯(lián)接特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

8 婁樺;HSK工具系統(tǒng)的精度設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];江蘇大學(xué);2008年

9 陳峙;基于Web的計(jì)算機(jī)輔助刀具選配及其管理系統(tǒng)[D];太原科技大學(xué);2008年

10 李曉東;基于NX的三維數(shù)控CAPP系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];山東理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：典型機(jī)械結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：185674