高速銑削切削力變化及刀具軌跡優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2017-04-14 16:09
本文關鍵詞:高速銑削切削力變化及刀具軌跡優(yōu)化研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:計算機輔助制造(CAM)系統(tǒng)能為用戶直接加工復雜的整體模型。高速加工技術的出現(xiàn)對CAM系統(tǒng)提出了更高的要求。高速切削中,進給速度和主軸轉速都非常高,這除了要求CAM系統(tǒng)使用較小的步進和切深外,還要求刀具在走刀軌跡上要避免急速更改切削方向。而這些針對高速加工的策略都是為了使刀具在加工過程中受力恒定。 用涂層刀具直接加工淬硬鋼是高速加工的優(yōu)勢,這直接減少了產品的加工步驟,縮短了產品的加工時間。 本文主要對小直徑銑刀高速銑削加工淬硬鋼(HRC51)中的加工軌跡對切削力和切削振動的影響進行了研究。考慮了銑刀在平面、斜面和曲面三種情況下的加工狀況。 (1) 在平面銑削實驗中,對圓弧和拐角兩種狀況進行了分析。在圓弧實驗中,研究銑刀(d=φ2mm)在不同圓弧半徑和進給速度對加工的受力和振動影響;在拐角實驗中,研究不同的拐角角度和進給速度對加工的受力和振動影響,對受力和振動進行分析,以得到小直徑銑刀加工圓弧和拐角的最佳加工工藝。 (2) 在斜面銑削實驗中,研究了球頭銑刀加工斜面時,加工受力狀況會因斜面傾角不同而發(fā)生很大的變化;而在同一斜面上,不同的加工軌跡切削受力情況也不相同。本章用球頭銑刀對45°、30°和15°傾角的斜面進行加工,分析以不同的銑削方式和切削方式對切削力的影響。 (3) 在曲面銑削實驗中,考慮的是加工曲面時,曲面的斜率對切削力的影響。對不同的曲面斜率進行了切削力的測試和分析。 (4) 本文對CAM(Pro/Engineer)的后置處理進行了部分研究。主要用上述實驗結果對CAM軟件產生的刀位文件進行部分優(yōu)化。
【關鍵詞】:高速加工 CAM 軌跡優(yōu)化 切削力
【學位授予單位】:廣東工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:TG54
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 符號說明7-8
- 目錄8-11
- 第一章 緒論11-23
- 1.1 研究目的和意義11-12
- 1.2 國內外相關研究12-22
- 1.2.1 國內外理論與實驗研究13-14
- 1.2.2 高速加工數控編程技術(CAD/CAM)14-22
- 1.2.2.1 CAD/CAM軟件14-16
- 1.2.2.2 刀具軌跡的常用算法16-17
- 1.2.2.3 高速加工CAD/CAM軟件進刀/走刀與移刀方式17-22
- 1.3 本課題的來源與主要研究內容22-23
- 1.3.1 課題的來源22
- 1.3.2 主要研究內容22-23
- 第二章 高速銑削淬硬鋼刀具軌跡實驗方案23-33
- 2.1 實驗條件23-26
- 2.1.1 實驗系統(tǒng)概述23-24
- 2.1.2 實驗設備24-26
- 2.2 實驗方案及分析方法26-33
- 2.2.1 實驗方案26-30
- 2.2.2 實驗數據分析方法30-33
- 第三章 平面加工刀具軌跡33-45
- 3.1 平底銑刀高速銑削淬硬鋼銑削力基本特征33-34
- 3.2 圓弧高速銑削加工分析34-40
- 3.2.1 圓弧半徑對切削力的影響36-37
- 3.2.2 進給速度對圓弧加工切削力的影響37-38
- 3.2.3 圓弧高速加工切削振動分析38-40
- 3.2.3.1 振動與進給速度的關系38-39
- 3.2.3.2 振動與圓弧半徑的關系39-40
- 3.3 拐角走刀分析40-43
- 3.3.1 刀具切削面積的理論計算40-41
- 3.3.2 拐角加工時的切削力41-42
- 3.3.3 拐角加工時的切削振動42-43
- 3.4 拐角階段的處理43-44
- 3.5 本章小結44-45
- 第四章 球頭銑刀高速銑削斜面刀具軌跡45-54
- 4.1 球頭銑刀高速銑削加工斜面的基本特點45-49
- 4.2 走刀方式對斜面高速銑削的影響49-52
- 4.2.1 沿斜面方向49-51
- 4.2.2 水平方向不同走刀方式對切削力的影響51-52
- 4.3 本章小結52-54
- 第五章 曲面高速加工實驗研究54-62
- 5.1 曲面加工中刀位的計算54-56
- 5.2 曲面高速銑削加工56-61
- 5.2.1 AB段受力分析57-58
- 5.2.2 BC段受力分析58-60
- 5.2.3 CD段軌跡分析60-61
- 5.3 本章小節(jié)61-62
- 第六章 基于Pro/E的后置處理優(yōu)化62-70
- 6.1 后置處理62-65
- 6.1.1 后置處理的基本概念62
- 6.1.2 后置處理的原理62-64
- 6.1.3 Pro/Engineer的刀位文件64-65
- 6.2 刀位文件的局部優(yōu)化65-69
- 6.2.1 文件的讀取66
- 6.2.2 切削參數的優(yōu)化66-67
- 6.2.3 刀具軌跡的優(yōu)化67-69
- 6.3 本章小結69-70
- 結論與展望70-72
- 參考文獻72-77
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文77-78
- 獨創(chuàng)性聲明78-79
- 致謝79
【引證文獻】
中國期刊全文數據庫 前2條
1 梁良;王成勇;胡映寧;唐德文;秦哲;;球頭銑刀高速銑削斜面的三維數值模擬研究[J];工具技術;2008年10期
2 王振剛;吳迪;;典型零件葉片高速五軸銑削加工的研究[J];裝備制造技術;2007年04期
中國碩士學位論文全文數據庫 前7條
1 譚亞明;基于微小型銑床的微細銑削加工試驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年
2 吳劍峰;四缸電噴氣管模具數控程序優(yōu)化設計[D];四川大學;2006年
3 畢迎華;高速銑削力預測軟件開發(fā)與實驗研究[D];吉林大學;2007年
4 張自平;鋁合金薄壁件高速銑削加工工藝優(yōu)化[D];吉林大學;2007年
5 張福霞;微細銑削力的建模與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年
6 李穎;高精度復雜曲面的數控銑削加工工藝參數的優(yōu)化[D];蘭州理工大學;2010年
7 李開柱;拐角高速銑削工藝試驗及刀具軌跡優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學;2012年
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本文編號:306359
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