本文關(guān)鍵詞：基于刀具和工件剛度特性的鈦合金薄壁件切削穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鈦合金因其優(yōu)越的綜合性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,但鈦合金的難加工特性一直是加工領(lǐng)域研究的重點(diǎn),尤其是鈦合金薄壁件。薄壁零件大都是由整塊毛坯加工而成,材料的去除率可達(dá)到95%,有的甚至達(dá)到98%。由于薄壁件的諸多優(yōu)勢(shì),如重量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等特點(diǎn),航空工業(yè)中大量的零件采用薄壁結(jié)構(gòu),且薄壁件的設(shè)計(jì)厚度也越來(lái)越薄。但鈦合金薄壁件的加工存在諸多問(wèn)題,如讓刀、振動(dòng)等,其相對(duì)剛度較低,加工工藝性差,在動(dòng)態(tài)切削力的激勵(lì)下很容易發(fā)生顫振,切削振動(dòng)是制約鈦合金薄壁件高效加工的關(guān)鍵問(wèn)題之一。 本文以銑削鈦合金薄壁件為研究對(duì)象,通過(guò)理論分析、有限元仿真以及實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法,建立了鈦合金薄壁件銑削條件下的切削力模型,在現(xiàn)有的薄壁件模型基礎(chǔ)上建立了考慮刀具剛度和工件剛度的動(dòng)力學(xué)模型,分析了順銑和逆銑條件下的刀具-工件位移關(guān)系,建立了刀具-工件之間的相對(duì)傳遞函數(shù)；基于模態(tài)試驗(yàn),分析了懸伸對(duì)刀具動(dòng)態(tài)特性的影響,分析了壁厚以及不同位置對(duì)鈦合金壁板類零件動(dòng)態(tài)特性的影響,繪制了不同刀具懸伸、不同工件壁厚以及考慮刀具剛度和工件剛度的切削穩(wěn)定性極限圖,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證；建立了鈦合金薄壁件有限元模型,分析了壁厚以及加工步對(duì)單框類零件動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律,在確定單框切削參數(shù)以及加工步的基礎(chǔ)上,分析了加工順序?qū)Χ嗫蝾惲慵⻊?dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律；基于Advantedge Production Module軟件建立了基于銑削穩(wěn)定性的鈦合金薄壁件工藝路徑規(guī)劃模型,并進(jìn)行工藝路徑仿真。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 薄壁件 切削穩(wěn)定性 刀具剛度 工件剛度
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG506
【目錄】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 引言13-14
• 1.2 薄壁件加工切削穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 加工顫振研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 薄壁件切削穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 薄壁件切削穩(wěn)定性控制研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 模態(tài)分析基礎(chǔ)20-23
• 1.3.1 有限元模態(tài)分析方法21-22
• 1.3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法22-23
• 1.4 課題研究目的及意義23-24
• 1.5 課題研究主要內(nèi)容及論文框架24-27
• 第2章 薄壁零件銑削刀具-工件系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模27-39
• 2.1 引言27
• 2.2 二自由度銑削系統(tǒng)模型27-33
• 2.2.1 銑削動(dòng)力學(xué)模型27-28
• 2.2.2 銑削系統(tǒng)動(dòng)態(tài)切削力模型28-31
• 2.2.3 穩(wěn)定切削極限軸向切深表達(dá)式31-33
• 2.3 工件/刀具位移模型33-36
• 2.3.1 順銑模型33-35
• 2.3.2 逆銑模型35-36
• 2.4 切削力系數(shù)的確定36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第3章 基于模態(tài)試驗(yàn)的鈦合金薄壁件-刀具銑削穩(wěn)定性研究39-63
• 3.1 引言39
• 3.2 不同工況下薄壁零件模態(tài)試驗(yàn)39-44
• 3.2.1 刀具模態(tài)試驗(yàn)40-42
• 3.2.2 工件模態(tài)試驗(yàn)42-44
• 3.3 參數(shù)識(shí)別方法與軟件實(shí)現(xiàn)44-49
• 3.3.1 基于有理分式多項(xiàng)式參數(shù)識(shí)別方法研究44-46
• 3.3.2 參數(shù)自動(dòng)識(shí)別軟件的軟件實(shí)現(xiàn)46-49
• 3.4 模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果分析49-55
• 3.4.1 不同懸伸對(duì)刀具模態(tài)參數(shù)的影響49-51
• 3.4.2 壁厚與壁板位置對(duì)工件模態(tài)參數(shù)的影響51-55
• 3.5 基于刀具剛度和工件剛度匹配的切削穩(wěn)定性極限圖繪制55-61
• 3.5.1 顫振穩(wěn)定性極限圖繪制方法55-56
• 3.5.2 考慮刀具剛度和工件剛度匹配的切削穩(wěn)定性極限圖56-61
• 3.6 本章小結(jié)61-63
• 第4章 鈦合金薄壁類零件模態(tài)分析研究63-77
• 4.1 引言63
• 4.2 Abaqus模態(tài)分析63-64
• 4.3 鈦合金單框類零件模態(tài)分析64-72
• 4.3.1 框類零件建模64-66
• 4.3.2 壁厚對(duì)框類零件動(dòng)態(tài)特性的影響66-69
• 4.3.3 加工步對(duì)框類零件動(dòng)態(tài)特性的影響69-72
• 4.4 鈦合金多框類零件模態(tài)分析72-76
• 4.4.1 鈦合金薄壁多框類零件建模72-73
• 4.4.2 加工順序?qū)Χ嗫蝾惲慵⻊?dòng)態(tài)特性的影響73-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第5章 基于切削穩(wěn)定性的工藝路徑規(guī)劃77-87
• 5.1 引言77
• 5.2 基于銑削穩(wěn)定性的刀具路徑規(guī)劃模型77-78
• 5.2.1 Advantedge Production Module工藝優(yōu)化軟件77-78
• 5.2.2 刀具路徑規(guī)劃模型78
• 5.3 型腔粗加工工藝路徑的計(jì)算機(jī)模擬78-81
• 5.3.1 仿真模型78-80
• 5.3.2 結(jié)果分析80-81
• 5.4 基于銑削穩(wěn)定性的薄壁框零件刀具路徑仿真81-85
• 5.4.1 仿真模型81-82
• 5.4.2 結(jié)果分析82-85
• 5.5 本章小結(jié)85-87
• 第6章 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 附錄A 模態(tài)參數(shù)識(shí)別軟件部分代碼95-99
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目99-101
• 發(fā)表論文99
• 參加的科研項(xiàng)目99-101
• 致謝101-102
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表102

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 汪雨;應(yīng)變模態(tài)差在預(yù)損傷梁損傷診斷應(yīng)用中的研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于刀具和工件剛度特性的鈦合金薄壁件切削穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303618