具有深腔曲面特點(diǎn)的核心零部件,廣泛應(yīng)用于石油、化工和航空航天等領(lǐng)域的重大裝備中。該類零部件空間相對狹窄,加工過程中刀具系統(tǒng)懸伸長、剛性弱,零部件材料切削加工性差、切削力大,很容易出現(xiàn)顫振現(xiàn)象,導(dǎo)致表面質(zhì)量差。為了避免顫振,選取的加工參數(shù)往往很保守,嚴(yán)重降低設(shè)備利用率。研究該類零部件加工的切削力與動力學(xué),對優(yōu)化加工工藝和加工參數(shù),改善表面加工質(zhì)量,提高加工效率等具有重要意義。為此,本文針對深腔曲面五軸加工,基于基底變換的研究方法,分析刀具與工件間的接觸幾何,從材料切削特性出發(fā)建立球頭銑刀力學(xué)模型,結(jié)合試切實(shí)驗(yàn)識別的刀具系統(tǒng)模態(tài)參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)了深腔曲面五軸加工銑削力與振動穩(wěn)定性預(yù)測。主要研究內(nèi)容概括如下:(1)基于基底變換思想,提出了一種深腔曲面五軸加工分析方法。沿刀具軌跡,將深腔曲面五軸加工的每個刀位點(diǎn)離散為簡單幾何工件五軸加工。參數(shù)化定義刀具坐標(biāo)系、刀軸、進(jìn)給和工件間位置關(guān)系,以新基底構(gòu)建抽象二維空間,建立了深腔曲面五軸加工刀位點(diǎn)與空間點(diǎn)集的映射關(guān)系。進(jìn)一步將刀位點(diǎn)的切削力與動力學(xué)研究結(jié)果均勻存儲于空間中,改變銑削力與振動穩(wěn)定性預(yù)測過程為數(shù)據(jù)提取的過程。(2)針對深腔曲面五軸加工,基于...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．６離散法刀具工件接觸分析??Ｆｉｇ．?１．６?Ｃｕｔｔｅｒ?ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｄｉｓｃｒｅｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??－

?基于基底變換的深腔曲面五軸加工切削力與動力學(xué)研宄???加工過程中刀具接觸區(qū)域，考慮到布爾求交的計算特點(diǎn)，這種方法在實(shí)踐中的計算效率??很低，費(fèi)用昂貴，仿真過程需要不斷地計算、保存和讀取大量的文件，進(jìn)一步限制其計??算效率。??刀具掃掠＿＿＿?，?？９＊??體包絡(luò)面??圖１．６離....

圖１．８錘擊模態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?１．８?Ｍｏｄａｌ?ｈａｍｍｅｒ?ｔｅｓｔ??有限元仿真是理論模態(tài)的正過程，不受分析對象尺寸的限制

?基于基底變換的深腔曲面五軸加工切削力與動力學(xué)研宄???模態(tài)法、分區(qū)模態(tài)綜合法和頻域整體法等進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計錘擊試驗(yàn)理論成熟，??設(shè)備比較昂貴，過程操作技巧性強(qiáng)。由于傳感器難以安置在刀具刀刃部位，以及傳感器??的附加質(zhì)量等原因，難以精確獲得刀尖部位的頻響函數(shù)。另外，一般對于直徑小....

圖１．９論文研宄內(nèi)容結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?Ｌ９?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐａｐｅｒ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｃｏｎｔｅｎｔ??第一章：緒論

?基于基底變換的深腔曲面五軸加工切削力與動力學(xué)研宄???深腔曲面五軸加工基??底變換分析（第二章）??Ｉ??深腔曲面刀具工件??接觸分Ｐ（第三章）??”??深腔曲面五軸加工銑削??力預(yù)測模型（第四章）??丨刀具系統(tǒng)模態(tài)參丨＾?．??數(shù)識別（第五章）??深腔曲面五軸銑削加工??振動....

圖２．１側(cè)壁曲面五軸加工??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｉｄｅｗａｌｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｖｅ－ａｘｉｓ?ｍａｃｈｉｎｉｎｇ??－１８－??

?基于基底變換的深腔曲面五軸加工切削力與動力學(xué)研宄???２基于基底變換的深腔曲面五軸加工過程分析??２．１引言??深腔曲面幾何復(fù)雜，加工過程中刀具軌跡隨工件曲面不斷變化，刀軸矢量也需要不??斷變化以避免干涉。銑刀在沿刀具軌跡行進(jìn)的過程中，刀軸矢量、進(jìn)給方向和工件三者??之間關(guān)系的....

本文編號：3918460