發(fā)布時間：2022-10-19 17:55

　　隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,超精密加工技術(shù)逐漸為人們所熟知,但伴隨高精度高質(zhì)量而來的是加工成本的上升,單個工件加工往往需要耗費大量時間。因此想要短時間內(nèi)獲得盡可能多的經(jīng)驗參數(shù),變得十分困難。另外,由于超精密加工的特殊性,其使用的刀具往往與傳統(tǒng)加工刀有很大不同,因此對最終加工表面生成形貌也需要進(jìn)一步分析與研究。首先,本文通過對單點金剛石球形銑刀運動過程分析,使用刀具切削刃復(fù)印原理,建立基于刀具幾何結(jié)構(gòu)及其切削過程的表面生成模型,揭示了超精密銑削的基本過程。在此基礎(chǔ)上分析探究了生產(chǎn)裝配等原因所引起的刀具位置偏離對表面生成的影響,通過對算法的改進(jìn),進(jìn)一步完善了基于銑刀運動過程的表面生成模型。其次,使用主軸多彈簧阻尼系統(tǒng)分析建立主軸的簡諧振動模型,刻畫了主軸振動對銑削表面生成的影響,得出振動頻率只和系統(tǒng)本身的剛度和質(zhì)量有關(guān)的結(jié)論。另外,在超精密銑削過程中,由于切削量極其微小,所以材料的彈性恢復(fù)也就不能視而不見。最小切屑厚度是考察材料彈性恢復(fù)最為重要的一個參數(shù)。本文使用ABAQUS有限元仿真軟件確定了黃銅材料的最小切屑厚度為0.3倍的刀具刃口半徑,而后建立考慮了主軸振動以及材料彈性恢復(fù)的表面生成... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于銑刀運動學(xué)表面生成建模
    2.1 表面生成機理
        2.1.1 單點金剛石球頭單刃銑刀
        2.1.2 刀具運動過程
        2.1.3 表面生成機理
    2.2 表面生成建模及仿真
        2.2.1 表面生成建模分析
        2.2.2 理想狀態(tài)下的表面生成建模及仿真
        2.2.3 刀具偏心情況下的表面生成建模及仿真
        2.2.4 主軸存在傾角情況下的表面生成建模分析
        2.2.5 偏心與傾角同時存在情況下的表面生成建模及仿真
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于主軸動力學(xué)及材料彈性性能表面生成建模
    3.1 主軸振動對表面生成的影響
        3.1.1 空氣靜壓主軸模型
        3.1.2 主軸振動的模態(tài)分析
        3.1.3 刀具位置變化
        3.1.4 表面生成仿真
    3.2 工件材料彈性恢復(fù)對表面生成的影響
        3.2.1 刀具切削刃運動軌跡方程
        3.2.2 切屑厚度
        3.2.3 最小切屑厚度
        3.2.4 彈性恢復(fù)
        3.2.5 對表面生成的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 超精密銑削實驗及結(jié)果分析
    4.1 實驗準(zhǔn)備
    4.2 樣件加工
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 加工表面幾何形貌分析
        4.3.2 加工表面受主軸振動及材料彈性恢復(fù)因素影響分析
        4.3.3 切削參數(shù)對表面質(zhì)量的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銑削加工參數(shù)對表面粗糙度影響的仿真研究[J]. 劉軍庫,劉璨,燕波,陳思宇.  機械工程與自動化. 2019(05)
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[3]靜壓空氣主軸的高效高精加工應(yīng)用[J]. 單杰,豐坤,張翰乾,賴燕根.  裝備制造技術(shù). 2016(05)
[4]我國超精密加工設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[J]. 楊輝.  航空制造技術(shù). 2016(06)
[5]基于圖像的木材機械加工表面質(zhì)量評價研究[J]. 楊鐵濱,侯玉婷,劉一星,薛偉.  森林工程. 2015(01)
[6]超精密加工技術(shù)成就現(xiàn)代國防[J]. 李圣怡.  國防制造技術(shù). 2009(03)
[7]綜論超精密加工技術(shù)的發(fā)展[J]. 趙健.  機械研究與應(yīng)用. 2008(05)
[8]臺式超精密車床關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 楊元華,陳時錦,孫西芝,程凱.  機床與液壓. 2007(05)
[9]精密加工中表面完整性的綜合評價[J]. 王貴成,洪泉,朱云明,裴宏杰.  兵工學(xué)報. 2005(06)
[10]高速銑削加工中進(jìn)給量和進(jìn)給間隔對表面粗糙度的影響[J]. 楊國艷,趙曉明,許黎明.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2005(01)

博士論文
[1]基于白光干涉的表面形貌接觸和非接觸兩用測量系統(tǒng)的研究[D]. 鄖建平.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]光學(xué)零件超精密銑削加工表面形貌預(yù)測與仿真[D]. 魏立峰.華中科技大學(xué) 2008
[2]高速數(shù)控加工表面形貌仿真研究[D]. 方文勇.山東大學(xué) 2007
[3]銑削加工表面形貌及端銑加工變形仿真研究[D]. 高彤.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3693839