本文關鍵詞：淬硬鋼加工用新型環(huán)形銑刀設計制備技術研究

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【摘要】：環(huán)形銑刀具有提高切削速度、改善加工區(qū)域條件的優(yōu)勢，已受到了科研機構和制造企業(yè)的廣泛關注。然而，由于轎車覆蓋件模具淬火后硬度可達到HRC50-65，屬于典型難加工材料，切削程中強熱力耦合作用引起的環(huán)形銑刀變形、振動、磨損、破損，易導致尺寸誤差和加工表面質量等指標難以保證，如何提升環(huán)銑刀切削性能已成為了高品質模具加工技術推廣應用的關鍵所在。針對淬硬鋼模具加工效率低、表面質量難以得到保證的問題，本文將開展雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的設計和制備方法研究。 通過雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的切削刃結構與球頭銑刀、環(huán)形銑刀的切削刃結構的對比分析，獲得切削刃對切屑厚度、切削進給量、有效切削刃接觸長度的影響規(guī)律。在此基礎上，建立雙圓弧大進給環(huán)形銑刀圓角回轉面方程、螺旋刃方程、刀槽曲線的數學模型，為磨削軌跡構建提供了基礎研究。 運用微分幾何學理論和仿真預測分析方法，在銑刀的設計參數的基礎上，建立雙圓弧大進給環(huán)形銑刀切削刃前刀面的的磨削軌跡方程。根據砂輪磨削幾何關系、走刀方式等條件，應用磨削仿真平臺確定磨削工步及砂輪種類的選擇，，完成銑刀的切削刃前刀面、后刀面等磨削工藝仿真，實現雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削過程的優(yōu)化。 針對磨削非標準銑刀時難以保證切削刃光滑過渡連接的問題和后刀面磨削精度欠佳的問題，對高速磨削時離心力引起的砂輪變形量進行分析，研究砂輪磨削變形量對銑刀磨削精度的影響規(guī)律，提出砂輪磨削補償方法并應用到雙圓弧大進給環(huán)形銑刀制備加工中，解決刃形難以光滑連接等磨削精度難以保證的問題。 采用單因素銑削實驗，對雙圓弧大進給環(huán)形銑刀銑削淬硬鋼模具時的切削性能進行評價，基于切削力和加工件表面質量等性能指標評定，表明雙圓弧大進給環(huán)形銑刀具有在保證切削效率的前提下能夠提高被加工件件表面質量的優(yōu)勢。
【關鍵詞】：環(huán)形銑刀 磨削仿真 刀具制備 精度檢測
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG714
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題來源及其研究背景和意義10-12
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 國內外研究現狀12-16
• 1.2.1 整體式環(huán)形銑刀刃形設計的研究現狀12-13
• 1.2.2 整體式環(huán)形銑刀結構設計的研究現狀13-15
• 1.2.3 整體式環(huán)形銑刀磨制方法研究現狀15-16
• 1.3 本文主要研究內容及方案16-19
• 第2章 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的銑削原理及數學模型建立19-29
• 2.1 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的銑削原理及切削力分析19-22
• 2.1.1 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的銑削原理分析19-21
• 2.1.2 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀的切削力分析21-22
• 2.2 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀切削刃數學模型的建立22-25
• 2.2.1 主圓弧切削刃半徑計算模型22-24
• 2.2.2 切削刃數學模型的建立24-25
• 2.3 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀有限元分析25-28
• 2.3.1 基于 ANSYS 軟件銑刀模態(tài)分析25-27
• 2.3.2 基于 ANSYS 軟件銑刀靜力學分析27-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第3章 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削軌跡建立及制備仿真29-37
• 3.1 基于 saacke 五軸 CNC 磨床的加工系統建立29-30
• 3.2 基于法剖面坐標系雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削軌跡建立30-32
• 3.2.1 復雜形狀刀具的幾何角度表示30-31
• 3.2.2 基于坐標系轉換原理的磨削軌跡建立31-32
• 3.3 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削工藝仿真32-36
• 3.3.1 銑刀螺旋槽磨削過程仿真32-34
• 3.3.2 銑刀后刀面磨削過程仿真34-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第4章 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨制與檢測技術研究37-48
• 4.1 磨削線速度對碗砂輪磨削變形影響37-39
• 4.2 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削制備39-45
• 4.2.1 實驗目的及方案39-40
• 4.2.3 基于砂輪變形補償方法的雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨制40-45
• 4.3 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀磨削精度檢測45-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第5章 雙圓弧大進給環(huán)形銑刀銑削淬硬鋼實驗48-58
• 5.1 實驗方案設計48-50
• 5.2 銑削 Cr12MoV 時切削力分析50-52
• 5.3 被加工件 Cr12MoV 表面粗糙度分析52-57
• 5.3.1 銑刀磨損分析52-54
• 5.3.2 被加工件三維形貌檢測結果與分析54-55
• 5.3.3 被加工件表面粗糙度檢測結果與分析55-57
• 5.4 本章小結57-58
• 結論58-59
• 參考文獻59-62
• 學術成果62-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李莉;陳維方;;特種回轉銑刀研制中的問題及其對策[J];河北科技大學學報;2012年03期

2 唐余勇,任秉銀;不同定義下的帶角圓回轉銑刀的優(yōu)劣[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2001年02期

3 唐余勇,任秉銀;帶角圓的回轉銑刀研究中的兩個問題及其處理[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2002年02期

4 何耀雄,周云飛,周濟;廣義螺旋運動與復雜回轉刀具幾何建模[J];航空學報;2002年02期

5 鮑青山,汪云濤,唐余勇;回轉銑刀刃口曲線通式、應用與連續(xù)[J];黑龍江大學自然科學學報;1999年04期

6 唐余勇,姚強;有關帶角圓的凸弧銑刀的探討[J];黑龍江大學自然科學學報;2000年01期

7 孫春華,劉華明,唐余勇,吳昌祚;關于螺旋銑刃口設計的問題[J];黑龍江大學自然科學學報;2000年01期

8 韓成順,唐余勇,侯曉玉;關于凹圓弧回轉銑刀非數控加工方案的探討[J];黑龍江大學自然科學學報;2001年04期

9 楊新,唐余勇,李偉;關于柱狀帶角圓的等螺距銑刀[J];佳木斯大學學報(自然科學版);2000年01期

10 劉世霞,唐余勇,孫家廣;球面銑刀修磨幾何模型研究[J];計算機輔助設計與圖形學學報;2000年03期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 陳芳;球面砂輪數控磨削復雜形狀刀具的研究[D];華中科技大學;2009年

本文編號：1114181