深窄微槽結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天、空間通訊和生物工程等領(lǐng)域,是近年來國內(nèi)外廣泛關(guān)注和研究的熱點,但其尺寸小、深寬比大的特點和高表面質(zhì)量要求已成為機械領(lǐng)域的一個難點。本文針對深窄微槽在微細銑削加工中存在的表面質(zhì)量差和刀具強度、剛度不足的問題,總結(jié)現(xiàn)有銑刀結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,自主設(shè)計并制備了大長徑比聚晶金剛石(PCD)微細銑刀,并通過銑削加工試驗探究了不同銑削參數(shù)對PCD微銑刀加工性能的影響規(guī)律。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)在分析現(xiàn)有微銑刀設(shè)計制造優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,綜合考慮刀柄、刀頭焊接形式和刀頭剛度不足的問題,提出了一種3/4刀體的大長徑比PCD微細銑刀結(jié)構(gòu)。通過建立微銑刀的三維模型,導入Deform軟件中進行銑削加工仿真,分析了銑刀的側(cè)刃后角、底刃后角、底刃傾角和刃口鈍圓半徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)對銑削加工性能的影響,得到了優(yōu)化后的銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)。對優(yōu)化后的微銑刀進行靜力學分析,研究了銑刀的變形特點和應(yīng)力分布,并對銑刀進行模態(tài)分析,驗證了微銑刀的強度和剛度均滿足加工要求。(2)綜合考慮PCD微銑刀制備的效率和質(zhì)量,提出了一種納秒-皮秒雙類激光和精密磨削的組合加工工藝。采用納秒脈沖激光進行微銑刀前刀面的粗加工...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表、縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 深窄槽的研究現(xiàn)狀
    1.3 微銑刀的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微細銑削機理
        1.3.2 微銑刀的設(shè)計準則
        1.3.3 微銑刀的制造技術(shù)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 大長徑比PCD微銑刀的設(shè)計與仿真
    2.1 微銑刀的設(shè)計依據(jù)
    2.2 微銑刀的銑削仿真
        2.2.1 仿真試驗設(shè)計
        2.2.2 仿真模型建立
        2.2.3 仿真參數(shù)設(shè)置
        2.2.4 仿真結(jié)果分析
        2.2.5 響應(yīng)曲面優(yōu)化設(shè)計
    2.3 微銑刀的靜力學仿真
        2.3.1 仿真模型建立
        2.3.2 應(yīng)力應(yīng)變分析
        2.3.3 模態(tài)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 大長徑比PCD微銑刀的組合加工制備研究
    3.1 試驗加工準備
        3.1.1 試驗方案
        3.1.2 激光加工機理和特點
    3.2 微銑刀的納秒激光粗加工
        3.2.1 微銑刀的納秒激光加工系統(tǒng)
        3.2.2 微銑刀的納秒激光粗加工
    3.3 微銑刀的磨削加工
        3.3.1 試驗裝置及方案
        3.3.2 試驗結(jié)果分析
    3.4 微銑刀切削刃的皮秒激光成型加工
        3.4.1 試驗方案設(shè)計
        3.4.2 試驗結(jié)果分析
        3.4.3 PCD微銑刀皮秒激光成型加工
    3.5 本章小結(jié)
第四章 大長徑比PCD微銑刀的銑削加工試驗
    4.1 試驗準備
        4.1.1 試驗裝置
        4.1.2 試驗材料
        4.1.3 試驗方案
    4.2 試驗結(jié)果分析
        4.2.1 表面粗糙度
        4.2.2 銑削力
    4.3 深窄槽加工質(zhì)量分析
    4.4 深窄槽加工刀具磨損分析
        4.4.1 刀具磨損的機理和表征方法
        4.4.2 刀具磨損分析
        4.4.3 刀具磨損對銑削力的影響分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3829948