本文關鍵詞：盤形凸輪廓形的高速銑削仿真

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【摘要】：分析了盤形凸輪廓形常用的加工方式，，介紹了高速切削加工。應用高速銑削通過“以銑代磨”實現(xiàn)盤形凸輪廓形的精加工，解決了熱處理引起的工件變形以及磨削加工中存在的如震顫、砂輪保持性差等問題引起的加工精度降低等不足之處。 對共軛盤形分度凸輪機構中的盤形凸輪廓形進行了研究，導出了共軛分度盤形凸輪廓形的坐標方程。通過軸向離散立銑刀切削刃，建立了直線進給銑削運動的切削力模型。仿真研究了主軸轉速、徑向切深、軸向切深以及進給速度等切削參數(shù)對切削力的影響，除切削速度增加可以引起切削力減小外，軸向切深、徑向切深和進給速度的增加均引起切削力的增加。建立了立銑刀銑削大圓弧曲面時的銑削力模型。綜合直線進給運動的切削力模型與沿大圓弧面進給的切削力模型建立了立銑刀銑削盤形凸輪廓形的銑削力模型，仿真研究結果表明，銑削盤形凸輪廓形時，切削力的大小不僅要受到切削用量的影響，而且切削力的方向還隨曲面的變化而變化。 用小進給量的直線進給的高速銑削代替直線插補高速銑削盤形凸輪廓形的情況進行研究，選擇了合適的工件材料與合適的銑刀材料、結構參數(shù)。利用仿真軟件對不同銑削參數(shù)的高速銑削過程進行了有限元仿真，研究了高速銑削的切削力及切削溫度的變化規(guī)律。高速銑削的最大瞬時切削力是隨著主軸轉速的提高而降低的；軸向切深及徑向切深的增加都會導致瞬時切削力的增加。銑刀切入時，隨著高速銑削過程的進行，剪切面的剪切變形功隨之提高，單位時間產(chǎn)生的熱量越來越多，來不及散失使得銑削開始階段切削溫度不斷升高，當達到一個臨界切削溫度（與工件的熔點溫度有關）后便不再上升。切削速度有低到高變化時，開始階段切削溫度升高較快，當達到臨界切削溫度后，切削溫度有所降低。隨著軸向切深與徑向切深提高，散熱面積增大，切削溫度有所下降。
【關鍵詞】：盤形凸輪 高速銑削 銑削力 仿真
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG54;TH132.47
【目錄】：

• 目錄5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 分度凸輪機構的分類及國內外研究概況11-13
• 1.2.1 分度凸輪機構的分類11
• 1.2.2 國內外研究概況11-13
• 1.3 高速切削技術簡介13-15
• 1.3.1 高速切削的概念13-14
• 1.3.2 高速切削的國內外發(fā)展概況14-15
• 1.4 盤形凸輪加工的研究概況15-17
• 1.4.1 凸輪廓形加工的方式15
• 1.4.2 盤形凸輪制造的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 課題的提出及研究內容17-18
• 1.6 課題的意義18-20
• 第二章 高速銑削的理論研究20-28
• 2.1 金屬切削的加工過程20
• 2.2 典型的銑削加工的切削力模型20-23
• 2.2.1 平均銑削力剛性靜態(tài)模型21
• 2.2.2 瞬時切削力剛性模型21
• 2.2.3 廣義銑削力模型21-22
• 2.2.4 Kline 平均切削力模型22-23
• 2.3 高速銑削過程的機理研究23-27
• 2.3.1 材料破壞定則23-24
• 2.3.1.1 塑性變形定則23-24
• 2.3.1.2 斷裂定則24
• 2.3.2 切削力24-26
• 2.3.3 切削熱26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 銑削共軛盤形分度凸輪廓形的切削力研究28-44
• 3.1 盤形凸輪的廓形研究28-30
• 3.2 建立直線進給運動的銑削力模型30-37
• 3.2.1 切削刃方程30-31
• 3.2.2 切削力方向的單位矢量31-32
• 3.2.3 建立銑削力模型32-35
• 3.2.4 直線進給的銑削力仿真研究35-37
• 3.3 建立大圓弧曲面進給的銑削力模型37-39
• 3.4 建立盤形凸輪廓形的銑削力模型39-41
• 3.5 本章小結41-44
• 第四章 盤形凸輪廓形高速銑削仿真44-64
• 4.1 仿真軟件簡介44-45
• 4.2 銑刀的選擇45-52
• 4.2.1 銑刀材料的選擇45-48
• 4.2.1.1 Johnson-Cook（JC）本構模型45-46
• 4.2.1.2 選擇銑刀材料46-48
• 4.2.2 銑刀結構的選擇48-52
• 4.2.2.1 銑刀的直徑和齒數(shù)選擇48-49
• 4.2.2.2 銑刀后角與螺旋角的選擇49-50
• 4.2.2.3 銑刀前角的選擇50-52
• 4.3 高速銑削有限元仿真分析52-62
• 4.3.1 高速銑削仿真的幾何模型及切削參數(shù)52-53
• 4.3.2 高速銑削的切削力仿真53-56
• 4.3.3 高速銑削仿真的溫度場分析56-62
• 4.4 本章小結62-64
• 第五章 結論與展望64-66
• 5.1 結論64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-72
• 附錄72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉超;艾興;劉戰(zhàn)強;萬熠;;涂層刀具高速銑削高溫合金GH2132磨損形態(tài)及磨損機理[J];北京工業(yè)大學學報;2010年12期

2 楊廣勇;超高速切削時的T－v關系與切削力[J];北京理工大學學報;1996年03期

3 武斌功;高速切削與高效切削的相容性分析[J];電子機械工程;2003年04期

4 陳明,袁人煒,薛秉源,張明賢,史興寬,張書橋;鋁合金高速銑削中切削溫度動態(tài)變化規(guī)律的試驗研究[J];工具技術;2000年05期

5 劉戰(zhàn)強,艾興;高速切削刀具的發(fā)展現(xiàn)狀[J];工具技術;2001年03期

6 沈壯行;入世之后我國工具企業(yè)面臨的真正挑戰(zhàn)及其對策[J];工具技術;2002年01期

7 孫樹峰;;B樣條在弧面分度凸輪設計與制造中的應用[J];蘭州理工大學學報;2006年01期

8 高發(fā)偉;;高速銑削加工技術概述[J];廣西輕工業(yè);2008年11期

9 黃樹濤;賈春德;姜增輝;于駿一;;TiN涂層刀具高速車銑切削性能及磨損機理[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2008年09期

10 張迎春,李修仁,高勝利;由磨削力確定磨削凸輪時的變速規(guī)律[J];機床與液壓;2001年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汪通悅;薄壁零件銑削穩(wěn)定性數(shù)值仿真及實驗研究[D];南京航空航天大學;2010年

本文編號：537477