大螺距螺紋件作為重型設(shè)備的關(guān)鍵部件,起著傳遞扭矩和精度的作用,其螺紋面有很高的精度和可靠性要求。而在企業(yè)生產(chǎn)中車削大螺距螺紋時(shí),刀具因螺距大、長(zhǎng)徑比高、切削載荷易發(fā)生突變而引起刀具磨損加劇、服役性劣化以及工藝系統(tǒng)強(qiáng)烈振動(dòng),無(wú)法完成大螺距螺紋長(zhǎng)行程的高品質(zhì)。而大螺距螺紋加工中刀具的振動(dòng)磨損模型可以作為評(píng)價(jià)加工工藝的基礎(chǔ)和提高螺紋面質(zhì)量的方法。本文考慮到振動(dòng)屬于動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),而刀具磨損屬于摩擦學(xué)范疇,兩者難以直接建立關(guān)系,引入過(guò)程量切削力,其中切削力變化即為振動(dòng)作用影響結(jié)果也是刀具磨損的直接原因,由此建立大螺距螺紋刀具振動(dòng)磨損模型。首先,通過(guò)材料力學(xué)中的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)對(duì)刀具進(jìn)行簡(jiǎn)化即懸臂梁模型,提出刀具振動(dòng)位移理論模型,依據(jù)刀具左右刃車削螺紋件時(shí)的受力分析,搭建基于振動(dòng)位移作用下的左右刃瞬時(shí)切削力模型。其次,為驗(yàn)證切削力模型進(jìn)行大螺距螺紋切削實(shí)驗(yàn);利用振動(dòng)加速度信號(hào)對(duì)刀具振動(dòng)位移理論模型進(jìn)行修正,其中通過(guò)MATLAB中的小波包分析來(lái)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果以此獲得刀具振動(dòng),對(duì)處理后的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行曲線擬合求取刀具振動(dòng)位移數(shù)學(xué)模型;依據(jù)切削力實(shí)驗(yàn)進(jìn)行左右刃瞬時(shí)切削力模型驗(yàn)證,構(gòu)建振動(dòng)作用的不同切削速度和軸... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 刀具振動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 切削力研究現(xiàn)狀
        1.2.3 刀具磨損研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來(lái)源及本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 瞬時(shí)切削力與系統(tǒng)振動(dòng)位移的關(guān)系研究
    2.1 系統(tǒng)振動(dòng)位移模型
    2.2 基于振動(dòng)的瞬時(shí)切削力模型建立
        2.2.1 大螺距螺紋左右刃受力分析
        2.2.2 瞬時(shí)切削力模型建立
    2.3 本章小結(jié)
第3章 大螺距螺紋切削實(shí)驗(yàn)及分析
    3.1 大螺距螺紋車削實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)
        3.1.2 大螺距螺紋加工方法
    3.2 切削實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
        3.2.1 左、右瞬時(shí)振動(dòng)加速度信號(hào)采集
        3.2.2 左、右瞬時(shí)切削力數(shù)據(jù)采集
    3.3 刀具振動(dòng)模型修正
        3.3.1 小波包分析
        3.3.2 MATLAB曲線擬合
    3.4 瞬時(shí)切削力驗(yàn)證
    3.5 不同參數(shù)下的瞬時(shí)切削力與振動(dòng)的關(guān)系研究
        3.5.1 多元線性回歸分析
        3.5.2 不同參數(shù)下的切削力與振動(dòng)的關(guān)系建立及驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 大螺距螺紋精加工切削力與刀具磨損研究
    4.1 刀具磨損
        4.1.1 刀具磨損形態(tài)
        4.1.2 刀具磨損機(jī)理
    4.2 左右后刀面磨損實(shí)驗(yàn)
    4.3 左右后刀面磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 掃描電鏡能譜分析
        4.3.2 后刀面刀具磨損量VB測(cè)量方法
    4.4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瞬時(shí)切削力與刀具磨損量模型
        4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
        4.4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理及結(jié)構(gòu)
        4.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.4 BP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于刀具磨損量預(yù)測(cè)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 振動(dòng)磨損模型建立
    5.1 大螺距螺紋振動(dòng)磨損模型分析
        5.1.1 左右刃振動(dòng)磨損模型
        5.1.2 刀具振動(dòng)磨損模型實(shí)例分析
    5.2 刀具振動(dòng)磨損模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其切削參數(shù)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.2.3 刀具振動(dòng)磨損模型驗(yàn)證實(shí)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]鈦合金銑削加工過(guò)程參量建模及刀具磨損狀態(tài)預(yù)測(cè)[D]. 孫玉晶.山東大學(xué) 2014

碩士論文
[1]國(guó)產(chǎn)重型龍門鏜銑床可靠性評(píng)估[D]. 夏鵬.吉林大學(xué) 2016
[2]車削大螺距螺紋刀具磨損特性[D]. 閆東平.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[3]基于多尺度主元分析的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究[D]. 張彥超.天津大學(xué) 2016
[4]基于小波包技術(shù)的刀具振動(dòng)分析及表面粗糙度預(yù)測(cè)[D]. 李浩.山東大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3704079