高精度薄壁件廣泛應(yīng)用于各種高科技領(lǐng)域,如宇航航空領(lǐng)域、造船潛艇領(lǐng)域等,其典型應(yīng)用有發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、螺旋槳、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣等。隨著近幾年我國(guó)深空深海探索的興起以及機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展,高精度復(fù)雜薄壁件得到越來(lái)越多的應(yīng)用,對(duì)其尺寸精度的要求也越來(lái)越高。但由于此類(lèi)零件剛度低易變形的特點(diǎn),在銑削加工中很小的力和熱都會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生相對(duì)較大的讓刀變形從而影響工件的尺寸精度,這一點(diǎn)在小尺寸的薄壁零件加工中體現(xiàn)的尤為明顯,不僅極大的限制了高精度薄壁件的進(jìn)一步應(yīng)用,更推高了加工成本。因此,對(duì)銑削過(guò)程中產(chǎn)生的銑削力和銑削熱及其對(duì)薄壁件尺寸精度的影響進(jìn)行研究、控制,對(duì)提高我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展水平具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文基于銑削機(jī)理,綜合考慮銑削過(guò)程中的剪切與犁切雙重機(jī)制建立了銑削力模型。首先將立銑刀沿軸線方向微分成片狀微元,建立微元銑削力模型,再將切削微元的銑削力在接觸區(qū)域內(nèi)沿切削刃進(jìn)行積分,從而得出一條刀刃上的銑削力公式。由于銑刀刃周期性地切削工件,因而刀具的整體銑削力信號(hào)也是周期性的�？紤]到傅里葉級(jí)數(shù)在頻域研究領(lǐng)域的有效性與方便性,將總的銑削力轉(zhuǎn)換成傅里葉級(jí)數(shù)形式,從而建立起傅里葉形式的銑削力模型。為... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 論文的研究背景和研究意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外銑削力模型研究與發(fā)展
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外銑削熱模型研究與發(fā)展
        1.2.3 銑削加工補(bǔ)償研究概況
    1.3 存在的問(wèn)題
    1.4 本文的主要內(nèi)容
第二章 復(fù)雜路徑下立銑刀銑削力建模與銑削熱建模
    2.1 引言
    2.2 立銑刀的銑削力建模
        2.2.1 微元切削點(diǎn)的銑削力模型
        2.2.2 刀具單齒銑削力建模
        2.2.3 刀具整體銑削力模型
        2.2.4 確定刀具銑削積分上下限
        2.2.5 銑削力的傅里葉變換與化簡(jiǎn)
    2.3 單一曲線軌跡下銑削力模型的參數(shù)推導(dǎo)
        2.3.1 直線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
        2.3.2 圓曲線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
        2.3.3 任意曲線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
    2.4 復(fù)合曲線軌跡下銑削力模型的參數(shù)推導(dǎo)
        2.4.1 折線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
        2.4.2 直線與圓相切軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
        2.4.3 內(nèi)切圓曲線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
        2.4.4 外切圓曲線軌跡下的重要參數(shù)推導(dǎo)
    2.5 立銑刀銑削熱建模
        2.5.1 正交切削的移動(dòng)熱源模型
        2.5.2 銑削加工的移動(dòng)熱源模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 銑削力與銑削熱理論模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 銑削力系數(shù)計(jì)算
    3.3 實(shí)驗(yàn)介紹及結(jié)果分析
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)使用器材介紹
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)銑削參數(shù)介紹
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于APDL的移動(dòng)力源與移動(dòng)熱源下工件變形計(jì)算
    4.1 引言
    4.2 基于APDL的工件有限元變形計(jì)算模型
        4.2.1 基于APDL的銑削力作用下工件有限元變形計(jì)算模型
        4.2.2 基于APDL的銑削熱作用下工件有限元變形計(jì)算模型
        4.2.3 基于APDL的力熱綜合作用下工件有限元變形計(jì)算模型
    4.3 工件變形結(jié)果輸出與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 力熱綜合作用下銑削變形的補(bǔ)償策略
    5.1 引言
    5.2 變形補(bǔ)償策略簡(jiǎn)介
    5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 工件加工誤差預(yù)測(cè)模型有效性的驗(yàn)證
        5.3.2 補(bǔ)償策略有效性的驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1：銑削力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
附錄2：銑削力理論波形與實(shí)測(cè)波形比較
附錄3：銑削熱實(shí)驗(yàn)圖
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]薄壁件精密切削變形控制與誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 胡創(chuàng)國(guó).西北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]航空整體結(jié)構(gòu)件切削加工過(guò)程的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 成群林.浙江大學(xué) 2006
[5]航空整體結(jié)構(gòu)件加工過(guò)程的數(shù)值仿真[D]. 董輝躍.浙江大學(xué) 2004
[6]航空整體結(jié)構(gòu)件銑削加工變形的有限元模擬理論及方法研究[D]. 黃志剛.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于銑削力預(yù)測(cè)模型的加工進(jìn)給率優(yōu)化研究[D]. 李帶娣.大連理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2939649