機(jī)械加工參數(shù)對(duì)表面形貌及接觸特性參數(shù)的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 07:51
隨著機(jī)械設(shè)備精度要求不斷提高,對(duì)機(jī)械裝備整機(jī)靜態(tài)剛度,動(dòng)態(tài)剛度、阻尼性能的研究和設(shè)計(jì)的要求也隨之提高。機(jī)械結(jié)合面靜、動(dòng)態(tài)接觸剛度和阻尼既是反映機(jī)械結(jié)合面接觸特性的基礎(chǔ)參數(shù),也是決定整機(jī)靜、動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵參數(shù)。因?yàn)樵诜治鼋Y(jié)合面接觸剛度、阻尼時(shí),需要借助機(jī)械加工表面形貌中的微凸體半徑R、密度η以及均方根粗糙度σ這三個(gè)微凸體表征參數(shù),而這三個(gè)微凸體表征參數(shù)又與加工方法以及加工參數(shù)(切削、磨削用量)之間存在一定的關(guān)系;所以,分析加工參數(shù)對(duì)三個(gè)微凸體表征參數(shù)的影響,可以間接地揭示出不同切削用量對(duì)結(jié)合面靜、動(dòng)態(tài)接觸剛度和阻尼的影響,進(jìn)而可以從提高機(jī)械裝備整機(jī)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能的角度,對(duì)機(jī)械加工方法和切削參數(shù)進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)。因此,本文從建立形成結(jié)合面的表面形貌仿真模型,提取仿真表面形貌中的三個(gè)微凸體表征參數(shù),分別建立三個(gè)微凸體表征與加工參數(shù)的理論預(yù)測(cè)模型展開(kāi)研究,旨在分析加工參數(shù)對(duì)結(jié)合面接觸剛度、阻尼的影響規(guī)律,進(jìn)而為提高機(jī)械設(shè)備整機(jī)靜剛度,動(dòng)態(tài)剛度、阻尼性能提供理論支撐和技術(shù)方案。1、建立典型加工表面形貌的仿真模型。建立考慮加工參數(shù)、自激振動(dòng)、隨機(jī)影響影響因素綜合影響的端面車(chē)削、磨削工件表面形貌的理論仿...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
端面車(chē)削車(chē)刀刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡及殘余材料高度軌跡線
2端面車(chē)削工件表面形貌仿真建模9進(jìn)給量f相等,則在A與B相鄰兩點(diǎn)之間存在未被切削掉的殘余材料,這些殘余材料的輪廓線AC與CB的形狀是刀具切削刃形狀在其上的映射,所以,該輪廓線形狀與刀具切削刃高度相似。本文在建立端面車(chē)削工件表面形貌仿真模型中采用的車(chē)刀切削刃輪廓形狀近似為二次拋物線,如(式2-10所示)。圖2-1端面車(chē)削車(chē)刀刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡及殘余材料高度軌跡線Figure2-1Thetrajectoryoftipturningandtheheightofresidualmaterial)(222)(2fxfrxxFe(2-10)式中:x——為工件表面形貌中的理論高度值(mm);er——為刀具刀尖半徑(mm)。圖2-2中表示刀尖半徑為0.4mm,切削刃形狀為式(2-10)的端面車(chē)削加工工件表面形貌形成圖。在端面車(chē)削加工過(guò)程任意時(shí)刻,工件表面形貌中的殘余材料高度軌跡線上的各點(diǎn)與同一時(shí)刻刀具刀尖軌跡線上的各項(xiàng)比較,兩者在xoy平面中處處相距0.5f。在端面車(chē)削表面形貌仿真中,將殘余材料的高度位置與同一時(shí)刻刀尖點(diǎn)位置式(2-4)相比較,其在笛卡爾坐標(biāo)系中的表達(dá)式(2-11)如下所示。圖2-2端面車(chē)削車(chē)刀刀尖點(diǎn)位置與殘余材料高度點(diǎn)相對(duì)位置示意圖Figure2-2Schematicdiagramofthepositionofthetippointoftheturningtoolandtheheightoftheresidualmaterialoxz2ep1er切削刃輪廓
2端面車(chē)削工件表面形貌仿真建模13具體上、下臨界值判斷自相關(guān)特性,其相關(guān)特性如圖2-3所示,圖中:①L0dd時(shí),殘差存在一階正相關(guān)特性,愈接近0自相關(guān)愈強(qiáng);②dd44U時(shí),殘差存在一階負(fù)相關(guān)特性,愈接近4自相關(guān)愈強(qiáng);③UUddd4時(shí),殘差不存在自相關(guān)特性,愈接近2無(wú)自相關(guān)性愈強(qiáng);④ULddd或LU44ddd時(shí),無(wú)法判斷殘差自相關(guān)特性存在與否。圖2-3自相關(guān)特性區(qū)域劃分Figure2-3Autocorrelationcharacteristicareadivision(4)自相關(guān)修正如果在隨機(jī)項(xiàng)序列中存在自相關(guān)時(shí),應(yīng)當(dāng)予以修正。本文通過(guò)科克蘭內(nèi)-奧克特法對(duì)自相關(guān)修正,該方法又稱(chēng)為逐步迭代法,隨著迭代次數(shù)增加,能獲得比較精確的自相關(guān)系。在實(shí)際分析時(shí),經(jīng)常迭代兩次就可以獲得精確的自相關(guān)系數(shù)。具體的獲取的步驟如下所示:①根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù),獲得樣本的初步模型:ttXbbY10(2-25)②計(jì)算隨機(jī)項(xiàng):)(00tttteYXbbYY(2-26)③計(jì)算殘差的一階自回歸方程:tttVee1(2-27)④自相關(guān)系數(shù)初始值:1211ttteee(2-28)⑤通過(guò)初次估計(jì)值用廣義差分對(duì)原模型進(jìn)行第一次迭代:)1()1(10)1(tttVXbbY(2-29)⑥初步模型的殘差序列自相關(guān)再檢驗(yàn),無(wú)自相關(guān),則迭代結(jié)束,求出回歸模型中自
本文編號(hào):2951215
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
端面車(chē)削車(chē)刀刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡及殘余材料高度軌跡線
2端面車(chē)削工件表面形貌仿真建模9進(jìn)給量f相等,則在A與B相鄰兩點(diǎn)之間存在未被切削掉的殘余材料,這些殘余材料的輪廓線AC與CB的形狀是刀具切削刃形狀在其上的映射,所以,該輪廓線形狀與刀具切削刃高度相似。本文在建立端面車(chē)削工件表面形貌仿真模型中采用的車(chē)刀切削刃輪廓形狀近似為二次拋物線,如(式2-10所示)。圖2-1端面車(chē)削車(chē)刀刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡及殘余材料高度軌跡線Figure2-1Thetrajectoryoftipturningandtheheightofresidualmaterial)(222)(2fxfrxxFe(2-10)式中:x——為工件表面形貌中的理論高度值(mm);er——為刀具刀尖半徑(mm)。圖2-2中表示刀尖半徑為0.4mm,切削刃形狀為式(2-10)的端面車(chē)削加工工件表面形貌形成圖。在端面車(chē)削加工過(guò)程任意時(shí)刻,工件表面形貌中的殘余材料高度軌跡線上的各點(diǎn)與同一時(shí)刻刀具刀尖軌跡線上的各項(xiàng)比較,兩者在xoy平面中處處相距0.5f。在端面車(chē)削表面形貌仿真中,將殘余材料的高度位置與同一時(shí)刻刀尖點(diǎn)位置式(2-4)相比較,其在笛卡爾坐標(biāo)系中的表達(dá)式(2-11)如下所示。圖2-2端面車(chē)削車(chē)刀刀尖點(diǎn)位置與殘余材料高度點(diǎn)相對(duì)位置示意圖Figure2-2Schematicdiagramofthepositionofthetippointoftheturningtoolandtheheightoftheresidualmaterialoxz2ep1er切削刃輪廓
2端面車(chē)削工件表面形貌仿真建模13具體上、下臨界值判斷自相關(guān)特性,其相關(guān)特性如圖2-3所示,圖中:①L0dd時(shí),殘差存在一階正相關(guān)特性,愈接近0自相關(guān)愈強(qiáng);②dd44U時(shí),殘差存在一階負(fù)相關(guān)特性,愈接近4自相關(guān)愈強(qiáng);③UUddd4時(shí),殘差不存在自相關(guān)特性,愈接近2無(wú)自相關(guān)性愈強(qiáng);④ULddd或LU44ddd時(shí),無(wú)法判斷殘差自相關(guān)特性存在與否。圖2-3自相關(guān)特性區(qū)域劃分Figure2-3Autocorrelationcharacteristicareadivision(4)自相關(guān)修正如果在隨機(jī)項(xiàng)序列中存在自相關(guān)時(shí),應(yīng)當(dāng)予以修正。本文通過(guò)科克蘭內(nèi)-奧克特法對(duì)自相關(guān)修正,該方法又稱(chēng)為逐步迭代法,隨著迭代次數(shù)增加,能獲得比較精確的自相關(guān)系。在實(shí)際分析時(shí),經(jīng)常迭代兩次就可以獲得精確的自相關(guān)系數(shù)。具體的獲取的步驟如下所示:①根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù),獲得樣本的初步模型:ttXbbY10(2-25)②計(jì)算隨機(jī)項(xiàng):)(00tttteYXbbYY(2-26)③計(jì)算殘差的一階自回歸方程:tttVee1(2-27)④自相關(guān)系數(shù)初始值:1211ttteee(2-28)⑤通過(guò)初次估計(jì)值用廣義差分對(duì)原模型進(jìn)行第一次迭代:)1()1(10)1(tttVXbbY(2-29)⑥初步模型的殘差序列自相關(guān)再檢驗(yàn),無(wú)自相關(guān),則迭代結(jié)束,求出回歸模型中自
本文編號(hào):2951215
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