面向五軸側(cè)銑加工的零件表面形貌仿真與粗糙度預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2024-04-16 19:53
隨著航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展,人們對(duì)航空產(chǎn)品的流線外形提出了更高的要求。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床因其出色的聯(lián)動(dòng)性能,被廣泛用于航空航天產(chǎn)品的加工中。同時(shí),為了提高加工效率,零件上的直紋面特征多半采用五軸聯(lián)動(dòng)側(cè)銑來完成。五軸聯(lián)動(dòng)側(cè)銑時(shí),關(guān)于零件表面誤差的分布已經(jīng)有人做了大量研究,但與零件表面形貌相關(guān)的工作很少有人涉及。表面微觀形貌作為工件表面質(zhì)量的評(píng)價(jià)基礎(chǔ),它對(duì)零件的使用壽命具有重要影響。為此,我們研究五軸側(cè)銑加工時(shí)零件的表面形貌仿真方法以及銑削振動(dòng)對(duì)零件表面粗糙度的影響規(guī)律。首先,我們建立針對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)側(cè)銑的零件表面形貌仿真模型。通過獲取的零件加工代碼以及建立的帶銑削刃的刀具幾何模型,并以此來計(jì)算任意時(shí)刻銑削刃上任意點(diǎn)的空間坐標(biāo)。然后通過計(jì)算刀齒點(diǎn)與離散工件表面點(diǎn)之間的相對(duì)位置,來判斷是否保留相應(yīng)的刀齒點(diǎn)作為刀齒在工件表面上的殘留的軌跡。在整個(gè)計(jì)算仿真的過程中,工件表面的離散點(diǎn)在刀齒切出工件表面是需要更新。為了探究銑削力對(duì)零件表面形貌的影響,我們建立了基于離散表面的五軸銑削力建模。通過將離散的工件表面與刀具的數(shù)學(xué)模型做布爾運(yùn)算來計(jì)算刀具與工件的接觸區(qū)域。將刀具離散為一系列的微元,并且在每個(gè)微元處建...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 相關(guān)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 表面形貌建,F(xiàn)狀
1.2.2 銑削力建模研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 五軸側(cè)銑靜態(tài)形貌建模
2.1 刀具的幾何模型
2.2 刀齒點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡
2.2.1 刀具坐標(biāo)系
2.2.2 刀齒軌跡計(jì)算
2.3 表面形貌的仿真過程
2.4 仿真實(shí)例
2.4.1 形貌仿真結(jié)果
2.4.2 仿真結(jié)果后處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于表面離散的五軸銑削力建模
3.1 瞬時(shí)切削厚度
3.1.1 平面?zhèn)茹姇r(shí)的瞬時(shí)刀齒切厚
3.1.2 五軸側(cè)銑的瞬時(shí)刀齒切厚
3.2 表面離散法判斷接觸區(qū)域
3.2.1 表面離散方法
3.2.2 CWE的計(jì)算流程
3.3 銑削力模型
3.3.1 刀具幾何參數(shù)計(jì)算
3.3.2 切削力模型
3.4 銑削力仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 五軸側(cè)銑動(dòng)態(tài)形貌建模
4.1 動(dòng)態(tài)形貌模型
4.2 模態(tài)分析理論與模態(tài)試驗(yàn)
4.2.1 模態(tài)分析理論
4.2.2 模態(tài)實(shí)驗(yàn)
4.3 動(dòng)態(tài)形貌仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)與分析
5.1 銑削力采集實(shí)驗(yàn)
5.2 表面形貌檢測(cè)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3956607
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 相關(guān)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 表面形貌建,F(xiàn)狀
1.2.2 銑削力建模研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 五軸側(cè)銑靜態(tài)形貌建模
2.1 刀具的幾何模型
2.2 刀齒點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡
2.2.1 刀具坐標(biāo)系
2.2.2 刀齒軌跡計(jì)算
2.3 表面形貌的仿真過程
2.4 仿真實(shí)例
2.4.1 形貌仿真結(jié)果
2.4.2 仿真結(jié)果后處理
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于表面離散的五軸銑削力建模
3.1 瞬時(shí)切削厚度
3.1.1 平面?zhèn)茹姇r(shí)的瞬時(shí)刀齒切厚
3.1.2 五軸側(cè)銑的瞬時(shí)刀齒切厚
3.2 表面離散法判斷接觸區(qū)域
3.2.1 表面離散方法
3.2.2 CWE的計(jì)算流程
3.3 銑削力模型
3.3.1 刀具幾何參數(shù)計(jì)算
3.3.2 切削力模型
3.4 銑削力仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 五軸側(cè)銑動(dòng)態(tài)形貌建模
4.1 動(dòng)態(tài)形貌模型
4.2 模態(tài)分析理論與模態(tài)試驗(yàn)
4.2.1 模態(tài)分析理論
4.2.2 模態(tài)實(shí)驗(yàn)
4.3 動(dòng)態(tài)形貌仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)與分析
5.1 銑削力采集實(shí)驗(yàn)
5.2 表面形貌檢測(cè)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3956607
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