【摘要】：大螺距螺桿作為關(guān)鍵零部在大型裝備設(shè)備中應(yīng)用廣泛,起到連接、緊固、傳遞動(dòng)力等作用。企業(yè)生產(chǎn)中采用中、小螺距工藝,造成切削力成倍增大,同時(shí)由于其長徑比大,導(dǎo)致加工工藝系統(tǒng)振動(dòng)劇烈,難以保證大螺距螺紋面長行程的高品質(zhì)加工。目前對工藝系統(tǒng)的振動(dòng)特性的研究較少,而在大螺距螺紋加工過程中機(jī)床子系統(tǒng)作為加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分,對機(jī)床系統(tǒng)在加工系統(tǒng)中振動(dòng)特性的研究,成為在大螺距螺紋加工工藝系統(tǒng)振動(dòng)研究的基礎(chǔ)。本文從大螺距螺紋加工工藝系統(tǒng)空間角度出發(fā),通過大螺距螺紋精加工過程中機(jī)床子系統(tǒng)主軸對工件的作用關(guān)系和進(jìn)給系統(tǒng)絲杠對刀具的作用關(guān)系進(jìn)行研究,將主軸對工件振動(dòng)的激勵(lì)、絲杠對刀具振動(dòng)的激勵(lì)作為輸出端,研究機(jī)床主軸振動(dòng)與絲杠振動(dòng),同時(shí)進(jìn)行主軸與絲杠振動(dòng)的交互作用關(guān)系研究,獲得機(jī)床子系統(tǒng)在工藝系統(tǒng)中的振動(dòng)特性。首先建立機(jī)床主軸的動(dòng)力學(xué)模型,對機(jī)床主軸進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,確定機(jī)床主軸的模態(tài)振型函數(shù),利用ANSYS軟件仿真機(jī)床主軸的多階振動(dòng)頻率以及最大變形量,獲取機(jī)床主軸的多階模態(tài)態(tài)振型,對主軸進(jìn)行模態(tài)分析。其次,研究車床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的振動(dòng),將工作臺(tái)與絲杠的接觸簡化為結(jié)合面,建立結(jié)合面模型,分析進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的橫向振動(dòng)、縱向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng),建立了絲杠的縱向、扭轉(zhuǎn)和橫向振動(dòng)函數(shù),并推導(dǎo)了機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)絲杠的動(dòng)力學(xué)方程。然后,規(guī)劃大螺距螺紋精加工振動(dòng)測試實(shí)驗(yàn),搭建機(jī)床主軸、絲杠振動(dòng)測試平臺(tái),獲取多種工況下機(jī)床主軸、絲杠的振動(dòng)信號,通過對振動(dòng)信號進(jìn)行信號傅里葉變換、濾波處理,提取振動(dòng)特征參數(shù),提出機(jī)床主軸振動(dòng)及絲桿振動(dòng)的振動(dòng)特性識別方法,實(shí)現(xiàn)對主軸及絲杠的振動(dòng)識別。最后,進(jìn)行多種切削參數(shù)下大螺距螺紋精加工實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證本文所建立的大螺距加工振動(dòng)識別方法,檢測左右刃切削下機(jī)床主軸振動(dòng)信號及絲杠振動(dòng)信號,利用振動(dòng)識別方法識別精加工狀態(tài)下主軸振動(dòng)、絲杠振動(dòng)的不同激勵(lì),分析不同參數(shù)下機(jī)床主軸、絲杠振動(dòng)狀況,揭示加工過程中主軸振動(dòng)與絲桿振動(dòng)的相互作用關(guān)系,建立出機(jī)床振動(dòng)加速度方程。本文通過對機(jī)床主軸建模進(jìn)行模態(tài)仿真分析,對絲杠的振動(dòng)分析,并通過大螺距螺紋精加工振動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,為大螺距螺紋加工過程中分析機(jī)床子系統(tǒng)振動(dòng)的研究提供了基礎(chǔ),同時(shí)為實(shí)際加工大螺距螺紋提供了理論指導(dǎo)。
【圖文】：

（a）重型臥式車床 （b）萬噸壓力機(jī) （c）重型龍門鏜銑床圖 1-1 大螺距螺紋的應(yīng)用Fig.1-1 Application of large thread pitch齊齊哈爾第二機(jī)床廠生產(chǎn)的大型數(shù)控車銑加工中心，即使用大螺距螺桿作為傳動(dòng)部件，有著傳遞動(dòng)力、緊固、連接的作用[3]。因此可以看出，大螺距螺

圖 1-2 車削大螺距螺紋刀具磨損與加工表面損傷.1-2 turning large thread pitch thread tool wear and machining surface damage在車削大螺距梯形螺紋精加工過程中，影響車削大螺距梯形螺紋加工質(zhì)量要原因是大螺距螺紋工藝系統(tǒng)下機(jī)床振動(dòng)、刀具振動(dòng)及工件振動(dòng)，在研究廣義空間的刀具振動(dòng)與磨損中，機(jī)床振動(dòng)是其最重要的一環(huán)，機(jī)床振動(dòng)作
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG62

【參考文獻(xiàn)】

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7 蔡昊e，

本文編號：2607551