基于高速精密電主軸加工性能的研究
發(fā)布時間:2021-10-27 14:06
隨著現(xiàn)代高端裝備制造技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,高速度、高效率、高精度的高速加工技術(shù)是高端制造領(lǐng)域發(fā)展的必然方向。高速加工的關(guān)鍵部件高速精密電主軸在高速切削加工時由于外界和自身各種因素激勵影響下存在復(fù)雜的振動、溫升,這些因素將直接影響被加工零件表面加工質(zhì)量,直接決定高速精密電主軸的性能以及衡量高速機床性能的重要指標(biāo)。本文基于最新研制的高速精密電主軸,通過正交實驗得到影響高速精密電主軸加工關(guān)鍵性能主軸振動、主軸溫升以及被加工零件表面粗糙度隨著加工參數(shù)變化而得到的實驗數(shù)據(jù)。通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析法確定切削參數(shù)對高速電主軸性能的影響程度,并獲得最優(yōu)的切削參數(shù)。為研究高速精密電主軸的動態(tài)加工性能提供了重要的實驗數(shù)據(jù)參考。具體作了如下工作:本文首先對高速精密電主軸振動特性進行了正交實驗,測量了主軸轉(zhuǎn)速、軸向切深、徑向切深、每齒進給量四個關(guān)鍵加工參數(shù)下高速精密電主軸振動動態(tài)數(shù)據(jù)。利用極差統(tǒng)計的方法得到了這四個參數(shù)對主軸振動的影響曲線,分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)出主軸振動和切削參數(shù)之間的變化規(guī)律,得出了當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速、軸向切削深度、徑向切削深度、每齒進給量取值最優(yōu)化時,高速精密電主軸振動速度最小。高速精密主軸溫升和主軸振動是...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 高速電主軸高速加工特性研究現(xiàn)狀
1.2.1 電主軸高速加工特性與應(yīng)用
1.2.2 高速精密電主軸加工特性研究現(xiàn)狀
1.3 高速精密電主軸加工技術(shù)
1.4 課題來源與主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題來源
1.4.2 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 高速精密電主軸系統(tǒng)及動靜態(tài)特性
2.1 高速精密電主軸系統(tǒng)
2.2 高速精密電主軸高速加工性能
2.2.1 高速精密電主軸溫升特性
2.2.2 高速精密電主軸振動特性
2.2.3 高速加工零件表面粗糙度
2.3 影響高速電主軸加工特性的因素
2.3.1 高速加工切削參數(shù)
2.3.2 高速切削動態(tài)切削力
2.3.3 高速加工工件材料
2.3.4 高速高剛度數(shù)控機床
2.3.5 高速加工精密電主軸刀柄系統(tǒng)
2.3.6 高速加工刀具
2.3.7 高速加工銑削方式
2.3.8 高速電主軸臨界轉(zhuǎn)速
2.4 本章小結(jié)
第3章 高速精密電主軸銑削加工主軸振動研究
3.1 高速銑削實驗條件及方法
3.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
3.3 高速精密電主軸高速加工振動實驗結(jié)果
3.4 高速加工銑削參數(shù)對電主軸振動的影響
3.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對銑削加工時主軸振動的影響
3.4.2 軸向切削深度對主軸振動的影響
3.4.3 徑向切削深度對主軸振動的影響
3.4.4 每齒進給量對主軸振動的影響
3.5 銑削參數(shù)對主軸振動的影響規(guī)律研究
3.6 高速加工主軸振動正交實驗結(jié)果分析
3.7 控制高速電主軸振動和預(yù)防措施
3.8 本章小結(jié)
第4章 高速精密電主軸銑削加工主軸動態(tài)溫升研究
4.1 高速銑削實驗條件及試驗方法
4.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
4.3 高速電主軸在銑削加工時的主軸溫升
4.4 加工工藝參數(shù)對主軸溫升的影響
4.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對主軸溫升的影響
4.4.2 軸向切削深度對主軸溫升的影響
4.4.3 徑向切削深度對主軸溫升的影響
4.4.4 每齒進給對主軸溫升的影響
4.5 銑削參數(shù)對主軸溫升的影響規(guī)律研究
4.6 高速電主軸溫升正交實驗結(jié)果分析
4.7 改善高速電主軸溫升過高的措施
4.8 本章小結(jié)
第5章 高速銑削加工零件表面粗糙度研究
5.1 高速銑削實驗條件及目的
5.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
5.3 高速電主軸在銑削加工時零件表面粗糙度
5.4 切削用量對零件表面粗糙度的影響
5.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對零件表面粗糙度的影響
5.4.2 徑向切削深度對表面加工粗糙度的影響
5.4.3 軸向切削深度對表面加工粗糙度的影響
5.4.4 每齒進給量對表面加工粗糙度的影響
5.5 銑削參數(shù)對表面粗糙度的影響規(guī)律研究
5.6 高速加工零件表面粗糙度正交實驗結(jié)果分析
5.7 高速精密加工過程中銑削參數(shù)優(yōu)化
5.7.1 高速加工過程中切削參數(shù)變量設(shè)計
5.7.2 高速加工切削參數(shù)目標(biāo)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
5.7.3 高速加工切削參數(shù)目標(biāo)數(shù)學(xué)模型約束條件
5.7.4 高速銑削表面加工粗糙度預(yù)測模型
5.8 降低高速加工表面粗糙度的方法和措施
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]切削參數(shù)對高速切削鈦合金刀具磨損的影響[J]. 姚遠(yuǎn). 機械設(shè)計與制造. 2018(09)
[2]鈦合金高速銑刀的開發(fā)及試驗研究[J]. 趙勛,屈植華,王社權(quán),王羽中. 工具技術(shù). 2018(08)
[3]鈦合金深孔鉆削刀具磨損試驗分析[J]. 許寧,武鵬,張柱銀,李亮,薛虎,王鵬,王靜文. 表面技術(shù). 2018(05)
[4]超硬織構(gòu)化刀具高速切削鈦合金試驗研究[J]. 蘇永生,李亮,王建彬,王剛. 表面技術(shù). 2018(02)
[5]硬質(zhì)合金刀具正交切削鈦合金試驗的研究[J]. 蔡倩倩,于占江,許金凱,于化東,李一全. 制造業(yè)自動化. 2017(12)
[6]基于SolidWorks Simulation的截斷開榫組合機床刀具主軸有限元分析[J]. 邢力平,張廣恒,馬巖,楊春梅,任長清,李偉. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2017(09)
[7]電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 單剛,單文桃,芮曉倩. 數(shù)碼設(shè)計. 2017(06)
[8]機床的主軸單元(上)[J]. 張曙,張柄生,衛(wèi)漢華. 機械設(shè)計與制造工程. 2016(05)
[9]高速電主軸運行狀態(tài)下模態(tài)識別及高速效應(yīng)分析[J]. 趙川,王紅軍,張懷存,徐一闖. 機械科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[10]基于在線測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸精密磨削加工[J]. 張濤,李東亞,宋思明. 機電工程技術(shù). 2015(05)
本文編號:3461757
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 高速電主軸高速加工特性研究現(xiàn)狀
1.2.1 電主軸高速加工特性與應(yīng)用
1.2.2 高速精密電主軸加工特性研究現(xiàn)狀
1.3 高速精密電主軸加工技術(shù)
1.4 課題來源與主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題來源
1.4.2 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 高速精密電主軸系統(tǒng)及動靜態(tài)特性
2.1 高速精密電主軸系統(tǒng)
2.2 高速精密電主軸高速加工性能
2.2.1 高速精密電主軸溫升特性
2.2.2 高速精密電主軸振動特性
2.2.3 高速加工零件表面粗糙度
2.3 影響高速電主軸加工特性的因素
2.3.1 高速加工切削參數(shù)
2.3.2 高速切削動態(tài)切削力
2.3.3 高速加工工件材料
2.3.4 高速高剛度數(shù)控機床
2.3.5 高速加工精密電主軸刀柄系統(tǒng)
2.3.6 高速加工刀具
2.3.7 高速加工銑削方式
2.3.8 高速電主軸臨界轉(zhuǎn)速
2.4 本章小結(jié)
第3章 高速精密電主軸銑削加工主軸振動研究
3.1 高速銑削實驗條件及方法
3.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
3.3 高速精密電主軸高速加工振動實驗結(jié)果
3.4 高速加工銑削參數(shù)對電主軸振動的影響
3.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對銑削加工時主軸振動的影響
3.4.2 軸向切削深度對主軸振動的影響
3.4.3 徑向切削深度對主軸振動的影響
3.4.4 每齒進給量對主軸振動的影響
3.5 銑削參數(shù)對主軸振動的影響規(guī)律研究
3.6 高速加工主軸振動正交實驗結(jié)果分析
3.7 控制高速電主軸振動和預(yù)防措施
3.8 本章小結(jié)
第4章 高速精密電主軸銑削加工主軸動態(tài)溫升研究
4.1 高速銑削實驗條件及試驗方法
4.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
4.3 高速電主軸在銑削加工時的主軸溫升
4.4 加工工藝參數(shù)對主軸溫升的影響
4.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對主軸溫升的影響
4.4.2 軸向切削深度對主軸溫升的影響
4.4.3 徑向切削深度對主軸溫升的影響
4.4.4 每齒進給對主軸溫升的影響
4.5 銑削參數(shù)對主軸溫升的影響規(guī)律研究
4.6 高速電主軸溫升正交實驗結(jié)果分析
4.7 改善高速電主軸溫升過高的措施
4.8 本章小結(jié)
第5章 高速銑削加工零件表面粗糙度研究
5.1 高速銑削實驗條件及目的
5.2 正交實驗方案及設(shè)計方法
5.3 高速電主軸在銑削加工時零件表面粗糙度
5.4 切削用量對零件表面粗糙度的影響
5.4.1 主軸轉(zhuǎn)速對零件表面粗糙度的影響
5.4.2 徑向切削深度對表面加工粗糙度的影響
5.4.3 軸向切削深度對表面加工粗糙度的影響
5.4.4 每齒進給量對表面加工粗糙度的影響
5.5 銑削參數(shù)對表面粗糙度的影響規(guī)律研究
5.6 高速加工零件表面粗糙度正交實驗結(jié)果分析
5.7 高速精密加工過程中銑削參數(shù)優(yōu)化
5.7.1 高速加工過程中切削參數(shù)變量設(shè)計
5.7.2 高速加工切削參數(shù)目標(biāo)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
5.7.3 高速加工切削參數(shù)目標(biāo)數(shù)學(xué)模型約束條件
5.7.4 高速銑削表面加工粗糙度預(yù)測模型
5.8 降低高速加工表面粗糙度的方法和措施
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]切削參數(shù)對高速切削鈦合金刀具磨損的影響[J]. 姚遠(yuǎn). 機械設(shè)計與制造. 2018(09)
[2]鈦合金高速銑刀的開發(fā)及試驗研究[J]. 趙勛,屈植華,王社權(quán),王羽中. 工具技術(shù). 2018(08)
[3]鈦合金深孔鉆削刀具磨損試驗分析[J]. 許寧,武鵬,張柱銀,李亮,薛虎,王鵬,王靜文. 表面技術(shù). 2018(05)
[4]超硬織構(gòu)化刀具高速切削鈦合金試驗研究[J]. 蘇永生,李亮,王建彬,王剛. 表面技術(shù). 2018(02)
[5]硬質(zhì)合金刀具正交切削鈦合金試驗的研究[J]. 蔡倩倩,于占江,許金凱,于化東,李一全. 制造業(yè)自動化. 2017(12)
[6]基于SolidWorks Simulation的截斷開榫組合機床刀具主軸有限元分析[J]. 邢力平,張廣恒,馬巖,楊春梅,任長清,李偉. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2017(09)
[7]電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 單剛,單文桃,芮曉倩. 數(shù)碼設(shè)計. 2017(06)
[8]機床的主軸單元(上)[J]. 張曙,張柄生,衛(wèi)漢華. 機械設(shè)計與制造工程. 2016(05)
[9]高速電主軸運行狀態(tài)下模態(tài)識別及高速效應(yīng)分析[J]. 趙川,王紅軍,張懷存,徐一闖. 機械科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[10]基于在線測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸精密磨削加工[J]. 張濤,李東亞,宋思明. 機電工程技術(shù). 2015(05)
本文編號:3461757
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