水力發(fā)電作為一種清潔可再生能源一直備受國家重視,其核心部件水輪機水斗是一種型腔體,使得加工刀具必須具有一定的懸伸長度。長懸伸狀態(tài)下進(jìn)行插銑加工,勢必會引起加工過程的劇烈振動,使得切削力激增,刀具壽命縮短。為提高插銑加工的銑削穩(wěn)定性,引進(jìn)不等齒距的概念,本文對不等齒距插銑過程進(jìn)行了研究:首先,建立不等齒距插銑銑削力模型,通過試驗分析求出各方向的銑削力系數(shù),建立與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量有關(guān)的銑削力系數(shù)函數(shù)關(guān)系;采用MATLAB進(jìn)行銑削力模擬計算,并與實際測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗證了銑削力模型的可靠性。其次,對刀體以及刀片的材料進(jìn)行選擇,對刀體部分形狀進(jìn)行設(shè)計。通過插銑力頻域分析,以偏差平方和最小作為目標(biāo)函數(shù)并采用蒙特卡羅方法對不等齒距插銑刀齒間距角度進(jìn)行了優(yōu)化。再次,在三自由度的動力學(xué)模型和瞬時切削厚度模型的基礎(chǔ)上,建立不等齒距插銑刀銑削的動力學(xué)方程,通過力錘錘擊刀具系統(tǒng)得到系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù),采用半離散方法進(jìn)行穩(wěn)定域求解。通過試驗驗證穩(wěn)定域的可靠性,并分析了刀具主偏角及懸伸量對穩(wěn)定域的影響。最后,用ANSYS分別對等齒距和不等齒距插銑刀進(jìn)行模態(tài)分析和靜力學(xué)分析,研究二者的共振頻率和變形量。并在相同銑削參數(shù)下...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1插銑加工示意圖

第1章緒論題研究的背景和意義國境內(nèi)大江大河眾多，河流落差大且流量足的河段為數(shù)不少為，提供基本條件。水力發(fā)電作為一種新能源的形式，具有清潔無污、發(fā)電成本低等特點，其中水輪機為關(guān)鍵設(shè)備。在水輪機加工的過的水斗加工工藝流程是最為關(guān)鍵的一環(huán)，目前水輪機加工方式更工，而不再是傳統(tǒng)的焊接式....

圖1-2插銑在開盤式葉盤和水輪機水斗的應(yīng)用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningbliskandhydraulicturbine.

不合理就容易發(fā)生顫振現(xiàn)象，進(jìn)而就會加劇刀具的磨損程度，在加工水斗的前后凸出處就會出現(xiàn)明顯的振紋，如圖1-3所示。圖1-2插銑在開盤式葉盤和水輪機水斗的應(yīng)用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningbliskand....

圖1-3水斗凸緣處振紋Fig.1-3Thebucketattheedeoftheripples

-2-不合理就容易發(fā)生顫振現(xiàn)象，進(jìn)而就會加劇刀具的磨損程度，在加工水斗的前后凸出處就會出現(xiàn)明顯的振紋，如圖1-3所示。圖1-2插銑在開盤式葉盤和水輪機水斗的應(yīng)用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningblis....

圖1-4插銑刀片磨損圖

由于刀具磨損嚴(yán)重，使加工效率降低。在加工的過程中若出現(xiàn)較強的銑削振動，會造成刀具加速磨損進(jìn)而失效，最重要的是被加工工件的表面質(zhì)量也得不到保證，如圖1-4所示。圖1-4插銑刀片磨損圖Fig.1-4Damagefigureofinsertmillingcutter插銑刀....

本文編號：3916673